Краткие теоретические сведения. Функцию в C/C++ можно рассматривать:
Функции
Функцию в C/C++ можно рассматривать:
· как один из производных типов данных (наряду с массивами и указателями);
· как минимальный исполняемый модуль программы (подпрограмму).
Все функции имеют единый формат определения:
<тип><имя_функции>(<список_формальных_параметров>)
<тело_функции>
Где
· <тип> - либо void, если функция не возвращает значения, либо тип возвращаемого функцией значения;
· <имя_функции> - либо main для основной функции, либо произвольный идентификатор, не совпадающий со служебными словами и именами других объектов программы;
· <список_формальных_параметров> - либо пустой ( ), либо список, каждый элемент которого имеет вид:
<обозначение_типа><имя_параметра>
· <тело_функции> - это часть определения функции, заключенная в фигурные скобки { }.Тело функции может быть либо составным оператором, либо блоком. Определения функций не могут быть вложенными.
Для передачи результата из функции в вызывающую функцию используется оператор return. Он может использоваться в двух формах:
· return; - завершает функцию гн возвращающую никакого значения (т. е. перед именем функции указан тип void)
· return <выражение>; - возвращает значение выражения, выражение должно иметь тип, указанный перед именем функции.
Если программист не пишет оператор return явно, то компилятор автоматически дописывает return в конец тела функции перед закрывающей фигурной скобкой}.
Пример:
int op (char c, int x, int y)
{
switch c
{
case ‘+’ : return x+y;
case ‘-’ : return x-y;
case ‘*’ : return x*y;
case ‘/’ : return x/y;
default: cout<<“\nОперация не определена”;return 0;
}
}
Вызов функции осуществляется следующим образом:
<обозначение функции>(<список фактических параметров>);
· <обозначение функции> - либо имя функции, либо указатель на функцию;
· <список фактических параметров> - список выражений, количество которых равно числу формальных параметров функции. Между формальными и фактическими параметрами должно быть соответствие по типам.
Например:
c = op ( ‘+’, 5,4 );
Синтаксис C/C++ предусматривает только один способ передачи параметров - передача по значению (т. е. изменить значения параметров внутри функции нельзя). Но существует возможность косвенно изменить значения переменных передаваемых в виде параметров: с помощью указателя в вызываемую функцию можно передать адрес любого объекта из вызывающей программы. Если указатель разыменовать, то получится значение, записанное по этому адресу.
Пример:
//описание функции для обмена переменных а и b
void change (int a,int b)
{
int r;
r = a; a = b; b = r;
}
// вызов функции
change(a, b);
Обмена не произойдет, т. к. результат не будет передан в вызывающую программу.
void change (int *a,int *b)
{
int r;
r = *a; *a = *b; *b = r;
}
// вызов функции
change(&a, &b);
При вызове передаются адреса, по которым находятся значения и выполняется обмен значений, которые находятся по этим адресам.
Массивы и строки как параметры функций
Если в качестве параметра функции используется обозначение массива, то на самом деле в функцию передается адрес первого элемента массива.
Пример:
//вычисление суммы элементов массива
//вариант 1
int sum (int n, int a[] )
{
int i,int s=0;
for( i=0; i<n; i++ )
s+=a[i]
return s;
}
void main()
{
int a[]={ 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 };
int s = sum( 7, a );
cout<<s;
}
//вариант 2
int sum (int n, int *a)
{
for(int i=0, s=0; i<n; s+=*(a+i),i++ );
return s;
}
void main()
{
int a[]={ 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 };
int s = sum( 7, a );
cout<<s;
}
Строки в качестве фактических параметров могут быть определены либо как одномерные массивы типа char[], либо как указатели типа char*. В отличие от обычных массивов в этом случае нет необходимости явно указывать длину строки.
Постановка задачи
Используя функции, решить указанную в варианте задачу. Массив должен передаваться в функцию как параметр.
Варианты
1. В двумерном массиве записаны слова, представляющие собой последовательность цифр, завершающихся 0. Необходимо распечатать слова через запятую, заключив печатную строку в скобки. Длина печатной строки 60 символов. Извлечение слова оформить в виде функции.
Например:
исходные данные - 123023402303450
результат - (123,234,23,345)(23445,234567,1)(23445567767,45)
2. Написать функцию для обмена строк двумерного массива с ее помощью отсортировать массив по элементам третьего столбца.
3. Написать процедуру для суммирования матриц. С ее помощью сложить исходную матрицу и транспонированную (т. е. полученную поворотом исходной на 90 °).
4. Написать функцию для удаления строки из двумерного массива. Оставшиеся строки должны быть расположены плотно, недостающие элементы заменяются 0. С помощью разработанных функций исключить из массива строки с номерами от А до В.
5. Определить является ли матрица ортонормированной, т. е. такой, что скалярное произведение каждой пары различных строк равно 0, а скалярное произведение строки самой на себя равно 1.
6. Элемент матрицы является седловой точкой, если он является наименьшим в своей строке и наибольшим в своем столбце (или наоборот: наибольшим в своей строке и наименьшим в своем столбце).Для заданной матрицы определить все седловые точки.
7. Написать процедуру обмена столбца и строки двухмерного массива. С ее помощью поменять местами те строки и столбцы, первые элементы которых совпадают.
8. Написать функцию транспонирования квадратной матрицы (т.е. поворота исходной матрицы на 90 °). С ее помощью определить является ли заданная матрица симметрической. (Матрица называется симметрической, если транспонированная матрица равна исходной).
9. Написать функцию для вычисления суммы элементов квадратной матрицы, которые расположены ниже главной диагонали. С ее помощью найти максимальное значение такой суммы в n матрицах.
10. Написать функцию, проверяющую есть ли отрицательные элементы в указанной строке двумерного массива. Удалить из массива все строки с отрицательными элементами, удаленная строка заполняется 0 и переносится в конец массива.
11. Написать функцию, проверяющую по возрастанию или убыванию упорядочена указанная строка двумерного массива. Упорядочить по возрастанию все строки двумерного массива, которые неупорядочены по убыванию.
12. Написать функцию, для поиска максимального элемента в указанной строке двумерного массива. Сдвинуть в двумерном массиве все строки циклически вправо на количество элементов равное максимальному элементу в этой строке.
13. Определить можно ли в двумерном массиве найти такой столбец, который разбивает массив на два так, что сумма элементов в первом больше, чем сумма элементов во втором. Сам столбец в разбиваемые части не входит.
14. Вычислить произведение всех столбцов массива, у которых первый элемент больше элементов расположенных на главной и побочной диагонали.
15. Задан двумерный массив. Найти сумму элементов первого столбца без одного последнего элемента, сумму элементов второго столбца без двух последних, сумму элементов третьего столбца без трех последних и т. д. Последний столбец не обрабатывается. Среди найденных сумм найти максимальную.
16. Задан двумерный массив N x N. Разрешается произвольно переставлять элементы внутри любого столбца. Проверить, можно ли выполнив конечное количество перестановок в столбцах, расположить на побочной диагональ элементы так, чтобы он возрастали.
17. Задан двумерный массив N x M. Найти в нем подмассив 3 х 3, сумма элементов которого максимальна. N и M могут быть не кратны трем.
18. Задан двумерный массив N x N. Последовательно рассматриваются квадратные подмассивы, правый верхний элемент которых лежит на побочной диагонали. В каждом таком подмассиве находится максимальный элемент. Путем перестановок строк и столбцов (целиком) элемент надо переместить в правый верхний угол подмассива. Проверить получилась ли на побочной диагонали убывающая последовательность элементов.
19. Найти минимальный и максимальный из неповторяющихся элементов двумерного массива.
20. В двумерном массиве найти среднее арифметическое первого столбца и количество элементов в каждом из следующих столбцов, превышающих среднее арифметическое предыдущего столбца.
Лабораторная работа № 5
“Работа с функциями в языке C/C++”
Цель: Знакомство с организацией перегруженных функций в C/C++.