Funkcje i tablice Elwira Wachowicz elwira@ifd.uni.wroc.pl 23 maja 2013 Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 1 / 22
Największy wspólny dzielnik: algorytm Euklidesa Problem: Znaleźć największy wspólny dzielnik dwóch nieujemnych liczb całkowitych u i v. Krok 1: Jeśli v jest równe 0, to NWD jest równy u. Krok 2: Wyliczamy temp = u % v, u = v i v = temp. Wracamy do kroku 1. Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 2 / 22
/* Funkcja znajdujaca NWD dwoch liczb calkowitych */ int nwd(int, int); int wynik; wynik = nwd(150, 35); printf("nwd dla 150 i 35 to %i.\n", wynik); wynik = nwd(1026, 405); printf("nwd dla 1026 i 405 to %i.\n", wynik); printf("nwd dla 83 i 240 to %i.\n", nwd(83, 240)); return 0; int nwd(int u, int v) int temp; while (v!= 0) temp = u % v; u = v; v = temp; NWD dla 150 i 35 to 5. NWD dla 1026 i 405 to 27. NWD dla 83 i 240 to 1. return u; Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 3 / 22
/* Funkcja wyliczająca wartosc bezwzgledna */ float wartoscbezwzgledna(float); float f1 = -15.5, f2 = 20.0, f3 = -5.0; int i1 = -716; float wynik; wynik = wartoscbezwzgledna(f1); printf("f1 = %.2f, wynik = %.2f.\n", f1, wynik); wynik = wartoscbezwzgledna(f2) + wartoscbezwzgledna(f3); printf("wynik = %.2f.\n", wynik); wynik = wartoscbezwzgledna( (float) i1); printf("wynik = %.2f.\n", wynik); wynik = wartoscbezwzgledna(i1); printf("wynik = %.2f.\n", wynik); printf("%.2f\n", wartoscbezwzgledna(-6.0) /4 ); return 0; float wartoscbezwzgledna(float x) if (x < 0) x = -x; f1 = -15.50, wynik = 15.50. wynik = 25.00. wynik = 716.00. wynik = 716.00. 1.50 return x; lwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 4 / 22
Obliczanie pierwiastka kwadratowego Metoda Newtona-Raphsona służąca do wyliczania pierwiastka kwadratowego liczby x. Krok 1: Ustalmy wartość zmiennej pierwiastek na 1. Krok 2: Jeśli pierwiastek pierwiastek x < ε, przechodzimy do kroku 4. Krok 3: Ustawiamy wartość pierwiastek na (x/pierwiastek + pierwiastek)/2. Przechodzimy do kroku 2. Krok 4: Wartość zmiennej pierwiastek jest przybliżeniem pierwiastka kwadratowego z x. Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 5 / 22
/* Program z funkcja wyliczająca pierwiastek kwadratowy */ float wartoscbezwzgledna(float); float pierwiastekkwadratowy(float); printf("pierwiastek(2.0) = %f\n", pierwiastekkwadratowy(2.0)); printf("pierwiastek(144.0) = %f\n", pierwiastekkwadratowy(144.0)); printf("pierwiastek(17.5) = %f\n", pierwiastekkwadratowy(17.5)); return 0; float wartoscbezwzgledna(float x) if (x < 0) x = -x; return x; pierwiastek(2.0) = 1.414216 pierwiastek(144.0) = 12.000000 pierwiastek(17.5) = 4.183300 float pierwiastekkwadratowy(float x) const float epsilon =.00001; float pierwiastek = 1.0; while (wartoscbezwzgledna(pierwiastek * pierwiastek - x) >= epsilon) pierwiastek = ( x / pierwiastek + pierwiastek) / 2; return pierwiastek; lwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 6 / 22
Uwagi dotyczące funkcji Kompilator zakłada, że funkcja domyślnie zwraca wartość typu int. Definiując funkcję, która zwraca wartość int, i tak musimy to zapisać. Definiując funkcję niezwracającą żadnej wartości, jako typ zwracany musimy podać void. Kompilator konwertuje przekazane parametry na odpowiednie typy tylko wtedy, gdy funkcja zostanie wcześniej zdefiniowana lub zadeklarowana. Dobrze jest deklarować na początku wszystkie funkcje, nawet jeśli zostaną zdefiniowane przed swoim wywołaniem. Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 7 / 22
Sprawdzanie argumentów funkcji float pierwiastekkwadratowy(float x) const float epsilon =.00001; float pierwiastek = 1.0; if ( x < 0) printf("przekazano ujemny argument do funkcji pierwiastekkwadratowy.\n"); return -1.0; while (wartoscbezwzgledna(pierwiastek * pierwiastek - x) >= epsilon) pierwiastek = ( x / pierwiastek + pierwiastek) / 2; return pierwiastek; Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 8 / 22
Funkcje rekurencyjne Rekurencja: wywoływanie funkcji przez samą siebie. /* rekur.c -- ilustracja rekurencji */ void gora_i_dol(int); gora_i_dol(1); return 0; void gora_i_dol(int n) printf("poziom %d\n", n); /* wyswietlanie #1 */ if(n < 4) gora_i_dol(n + 1); printf("poziom %d\n", n); /* wyswietlanie #2 */ Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 9 / 22
/* rekur.c -- ilustracja rekurencji */ void gora_i_dol(int); gora_i_dol(1); return 0; void gora_i_dol(int n) printf("poziom %d\n", n); if(n < 4) gora_i_dol(n + 1); printf("poziom %d\n", n); Poziom 1 Poziom 2 Poziom 3 Poziom 4 POZIOM 4 POZIOM 3 POZIOM 2 POZIOM 1 Zmienne w rekurencji zmienne n n n n wywołanie poziomu 1 1 wywołanie poziomu 2 1 2 wywołanie poziomu 3 1 2 3 wywołanie poziomu 4 1 2 3 4 powrót z poziomu 4 1 2 3 powrót z poziomu 3 1 2 powrót z poziomu 2 1 powrót z poziomu 1 lwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 10 / 22
Silnia /* silnia.c -- silnia iteracyjnie */ long silnia (int); int num; printf("podaj liczbę z przedziału 0-15 (q kończy program):\n"); while ( scanf("%d", &num) == 1 ) if ( num < 0 ) printf("żadnych liczb ujemnych proszę!\n"); else if ( num > 15 ) printf("wartość nie może przekraczać 15.\n"); else printf("%d silnia = %ld\n", num, silnia(num)); printf("podaj liczbę z przedziału 0-15 (q kończy program):\n"); return 0; long silnia(int n) /* pętla obliczająca silnię */ long odp; for(odp = 1; n > 1; n--) odp *= n; return odp; Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 11 / 22
/* rsilnia.c -- silnia rekurencyjnie */ long rsilnia (int); int num; printf("podaj liczbę z przedziału 0-15 (q kończy program):\n"); while ( scanf("%d", &num) == 1 ) if ( num < 0 ) printf("żadnych liczb ujemnych proszę!\n"); else if ( num > 15 ) printf("wartość nie może przekraczać 15.\n"); else printf("%d silnia = %ld\n", num, rsilnia(num)); printf("podaj liczbę z przedziału 0-15 (q kończy program):\n"); return 0; long rsilnia(int n) /* funkcja rekurencyjna */ long odp; if ( n > 0 ) odp = n * rsilnia(n - 1); else odp = 1; return odp; Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 12 / 22
/* binar.c -- wyświetla liczbę w systemie dwójkowym */ void do_binar(int); int liczba; printf("podaj liczbę całkowitą (q kończy program): \n"); while ( scanf("%d", &liczba) == 1 ) printf("w systemie dwójkowym: "); do_binar(liczba); putchar( \n ); printf("podaj liczbę całkowitą (q kończy program): \n"); return 0; void do_binar(int n) /* funkcja rekurencyjna */ int r; r = n % 2; if ( n >= 2) do_binar( n / 2 ); putchar( 0 + r); return; podaj liczbę całkowitą (q kończy program): 9 W systemie dwójkowym: 1001 podaj liczbę całkowitą (q kończy program): 255 W systemie dwójkowym: 11111111 podaj liczbę całkowitą (q kończy program): 1024 W systemie dwójkowym: 10000000000 podaj liczbę całkowitą (q kończy program): q Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 13 / 22
Tablice Tablica: ciąg wartości tego samego typu (np. dziesięciu znaków lub piętnastu liczb typu int) przechowywanych obok siebie. Cała tablica nosi jedną nazwę, a dostęp do poszczególnych elementów uzyskujemy przez podanie indeksu, który zawsze jest liczbą naturalną. float dlugi[20] 20-elementowa tablica o nazwie dlugi dlugi[0] wartość pierwszego elementu tablicy dlugi... dlugi[19] wartość dwudziestego elementu tablicy dlugi Przypisywanie wartości: dlugi[5] = 32.54; dlugi[6] = 1.2e+21; int nianie[22]; /* tablica z 22. liczbami typu int */ char aktorzy[26]; /* tablica przechowująca 26 znaków */ long duzy[500]; /* tablica z 500. liczbami typu long int */ Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 14 / 22
/* wyniki.c -- wykorzystuje pętle do przetwarzania tablicy */ #define ROZMIAR 10 #define PAR 72 int index, wynik[rozmiar]; int suma = 0; float srednia; printf("podaj %d wyników gry w golfa:\n", ROZMIAR); for (index = 0; index < ROZMIAR; index++) scanf("%d", &wynik[index]); /* wczytanie 10 wyników */ printf("odczytane wyniki to:\n"); for (index = 0; index < ROZMIAR; index++) printf("%5d", wynik[index]); /* wyświetlenie wczytanych wyników */ printf("\n"); for (index = 0; index < ROZMIAR; index++) suma += wynik[index]; /* i ich zsumowanie */ srednia = (float) suma / ROZMIAR; printf("suma wyników = %d, średnia = %.2f.\n", suma, srednia); printf("oznacza to handicap w wysokości %.0f.\n", srednia - PAR); Podaj 10 wyników gry w golfa: 102 98 112 108 105 103 99 101 96 102 100 Odczytane wyniki to: 102 98 112 108 105 103 99 101 96 102 Suma wyników = 1026, średnia = 102.60. Oznacza to handicap w wysokości 31. Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 15 / 22
Zmienne lub tablice automatyczne Zmienna lub tablica automatyczna: to zmienna lub tablica zadeklarowana wewnątrz funkcji. Zmienna zadeklarowana wewnątrz istnieje tylko w czasie działania funkcji po zakończeniu działania funkcji pamięć przeznaczona na zmienną jest zwalniana. int potegi[8] = 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128;... Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 16 / 22
int raport; int wilki[5] = 12, 10, 8, 9, 6; int jedzenie(int);... int jedzenie(int n)... Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 17 / 22 Zmienne i tablice zewnętrzne Zmienna lub tablica zewnętrzna: to zmienna lub tablica zadeklarowana poza jakąkolwiek funkcją. Są znane wszystkim funkcjom, które występują po ich deklaracji w pliku źródłowym. Istnieją przez cały czas działania programu. Są standardowo inicjalizowane i przyjmują wartość 0.
Zmienne i tablice statyczne Zmienne i tablice statyczne: definiuje się wewnątrz funkcji korzystając ze słowa kluczowego static. Są lokalne wewnątrz funkcji, ale zachowują swoje wartości między wywołaniami funkcji i otrzymują wartość początkową 0. int konto(intn, int m) static int fasola[2] = 343, 332;... Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 18 / 22
/* brak_dan.c -- niezainicjalizowane tablice */ #define ROZMIAR 4 int zewntab[rozmiar]; /* niezainicjalizowana tablica zewnętrzna */ static int statab[rozmiar]; /* niezainicjalizowana tablica statyczna */ int autab[rozmiar]; /* niezainicjalizowana tablica automatyczna */ int i; printf("%2s%10s%10s%10s\n", "i","zewntab","statab","autab"); for (i = 0; i < ROZMIAR; i++) printf("%2d%10d%10d%10d\n", i, zewntab[i], statab[i], autab[i]); return 0; i zewntab statab autab 0 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 4195344 3 0 0 0 Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 19 / 22
/* troche_dan.c -- częściowo zainicjalizowane tablice */ #define ROZMIAR 4 int zewntab[rozmiar] = 1956, 1966; static int statab[rozmiar] = -50, -90; int autab[rozmiar] = 492, 567; int i; printf("%2s%10s%10s%10s\n", "i","zewntab","statab","autab"); for (i = 0; i < ROZMIAR; i++) printf("%2d%10d%10d%10d\n", i, zewntab[i], statab[i], autab[i]); return 0; i zewntab statab autab 0 1956-50 492 1 1966-90 567 2 0 0 0 3 0 0 0 Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 20 / 22
Przypisywanie wartości do tablic Przypisywanie wartości następuje element po elemencie! /* nieprawidlowe przypisania */ #define ROZMIAR 5 int byki[rozmiar] = 5, 3, 2, 8; int jaki[rozmiar]; /* w porządku */ jaki = byki; /* niedozwolone */ jaki[rozmiar] = byki[rozmiar]; /* nieprawidlowa */ jaki[rozmiar] = 5, 3, 2, 8; /* niedopuszczalna */ Elwira Wachowicz (elwira@ifd.uni.wroc.pl) Funkcje i tablice 23 maja 2013 21 / 22