Programozás alapjai C nyelv 7. gyakorlat. Függvények. Függvények(2)

Programozás alapjai C nyelv 7. gyakorlat Szeberényi Imre BME IIT

<[email protected]>

Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

-1-

2005.11.05.

-2-

Függvények • C program egymás mellé rendelt függvényekből áll. • A függvény (alprogram) jó absztrakciós eszköz a programok tervezésénél.


© BME-IIT Sz.I.

Függvények(2) • Függvények által használt / előállított adatokat a függvény interfészén keresztül adjuk át. • A C nyelvben csak érték szerinti paraméterátadás van.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

-3-

1

LNKO függvény Feladat: • Írjunk függvényt két egész szám legnagyobb közös osztójának kiszámítására • Be: 2 db egész • Ki: 1 db egész • Algoritmus: euklideszi algoritmus


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

-4-

2005.11.05.

-5-

LNKO függvény (2) Függvény deklaráció v. prototípus: int lnko(int x, int y);

Algoritmus: while x != y nagyobb számból kivonjuk a kisebbet


© BME-IIT Sz.I.

LNKO függvény (3) Függvény definíció: int lnko(int x, int y) { while (x != y) if (x > y) x -= y; else y -= x; return(x); } Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

-6-

2

LNKO fájl végéig Feladat: Fájl végéig, olvassunk be számpárokat, és határozzuk meg a legnagyobb közös osztójukat! Vázlat: Külön tesztelhető, újból felhasználható while olvas(x, y) kiír lnko(x, y) Funkcionális dekompozíció Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

-7-

LNKO fájl végéig (2) #include <stdio.h> int lnko(x, y);

Feltételezzük, hogy az input sorozat helyes (csak számpárokat tartalmaz)

int main() { int x, y; while (scanf(”%d %d”,&x, &y) != EOF) printf(”LNKO(%d,%d)=%d\n”, x, y, lnko(x, y)); return(0); } Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

-8-

C program szerkezete újból • Egymás mellé rendelt ún. külső objektumokból (függvény és változó) áll. – Külső - nem függvény belsejében – Belső - függvények belsejében

• A függvények paramétereken, függvényértékeken, vagy külső adatokon keresztül kommunikálhatnak egymással.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

-9-

3

C program szerkezete újból (2) int alma;

Külső objektum

Paraméter

int lnko(int x, int y) { Lokális változó int i = 3; while (x != y) if (x > y) x -= y; else y -= x; alma = 23; return x; }

Mi az objektumok érvényessége? (alma, x, i, y, lnko, main)

main() Függvényérték Akt. paraméter { int x = 8, i = 24; printf(”%d %d\n”, alma, lnko(x, i)); }


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 10 -

Érvényességi tartomány • Lexikális érvényességi tartomány.

(Programszöveg azon része, ahol az azonosító ismert és tulajdonságai meghatározottak.) – külső: a fordítási egység végéig – blokk: a blokk végéig – különböző névterek vannak (függvények, typedef, cimkék, felsorolások, struktúrák stb.)

• Külső csatolású objektumok érvényességi tartománya. (A fordítási egységek közötti kapcsolatot határozza meg.)


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 11 -

Lexikális érvényességi tartomány int alma;

Ford. egységben

Blokkban

int lnko(int x, int y) Nem ua. a változó! { int i = 3; while (x != y) if (x > y) x -= y; else y -= x; i = alma; return x; } Ua. a változó! main() { int x = 8, i = 24; printf(”%d %d\n”, alma, lnko(x, i)); }


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 12 -

4

C program szerkezete újból (3) • Különböző fordítási egységek lehetnek. • Az egyes fordítási egységek közötti kapcsolatot interfész definíciók teremtik meg, melyeket ún. header állományokban szokás megadni. (Nem kötelező, de...)


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 13 -

C program szerkezete újból (4) #include ”rendez.h” main () { ... Kiir(t, n); void Kiir(int a[],int n); #include ”rendez.h” void Kiir(int a[],int n) { ... Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

beszurte.c (főprogram, rendező és kiíró függvények használata) rendez.h (interfész definíciók, konstansok) rendez.c (rendező és kiíró függvények megvalósítása)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 14 -

Függvényparaméterek Definíció ill. felhasználás szintjén – formális pl: int Kiir(int a[], int n); – aktuális pl: Kiir(t, 23); void Kiir(int a[], int n) { int i; for (i = 0; i < n; i++) printf("%5d", a[i]); n = 0; }

A formális paraméterre úgy hivatkozhatunk, mint egy változóra. Átadhatjuk egy másik függvénynek aktuális paraméterként.

Meg is változtathatjuk Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 15 -

5

Függvényparaméterek (2) • Információátadás szintjén – érték (csak befelé) – változó (be és ki)

• C nyelvben csak értékparaméter van. Mégis hogyan működik a BeszuroBinker vagy pl. a scanf ?


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 16 -

Értékparaméter • A paraméterek nem változhatnak meg, mivel azok értéke adódik át. • Azok eredeti tartalma az eredeti helyen megmarad. • A függvény csak a függvényértéken keresztül tud a külvilágnak eredményt szolgáltatni. (Ez sokszor kevés.)

érték

változó v. konstans

fv.érték

függvény


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 17 -

Változóparaméter

cím

változó

fv.érték

függvény

• A paraméter címe adódik át, így annak tartalma felhasználható, de • meg is változtatható. • A magas szintű nyelvek elfedik ezt a trükköt. Sem az aktuális paraméterek átadásakor, sem a formális paraméterekre való hivatkozáskor nem kell jelölni. • Csupán a paraméter jellegét (változó) kell megadni a definíciókor.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 18 -

6

Változóparaméter a C-ben void KozKi(int a[], int n) { • C nyelvben a tömb int i, j, x; for (i = 1; i < n; i++){ k = i; x = a[i]; for (j = i+1; j<= n; j++) if (a[j] < x) { • k = j; x = a[j]; } a[k] = a[i]; a[i] = x; } }

átadásától eltekintve jelölni kell a cím átadását és használatát (az indirekciót). Ebben a formában a tömb átadása változóparaméter átadásának fogható fel.

A tömb címe adódik át és nem maga a tömb!


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 19 -

Változóparaméter helyett cím int add(int a, int b, int *ab2) { *ab2 = a * a + b * b; return (a + b); Címet várunk } main() { int x, y;

}

Indirekció Változó címét adjuk át

y = add(2, 3, &x); y = add(2, 3, x);


Változó értékét adjuk át, ami egy integer!!

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 20 -

Változóparaméter helyett cím (2) void KozKi(int *a, int n) { int i, j, x; for (i = 1; i < n; i++){ k = i; x = a[i]; for (j = i+1; j<= n; j++) if (a[j] < x) { k = j; x = a[j]; } a[k] = a[i]; a[i] = x; } } Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

Címet várunk Ez is indirekció

2005.11.05.

- 21 -

7

Összetartozó adatok tárolása • A tömbök segítségével azonos típusú adatokat tudunk kezelni. Ezek többnyire nem tartoznak össze. • Gyakran előfordul, hogy az adatok összetartozása a fontos, és ezért együtt szeretnénk kezelni azokat. Ezek lehetnek – azonos típusúak pl: pontok koordinátai, komplex számok stb – eltérő típusúak pl: személyi adatok, számlák adatai stb. Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 22 -

Struktúra Összetartozó adatok tárolására alkalmas összetett adattípus. struktúra_spec: struct struct_tip_azonopc { dekl_lista } struct { float re, im; } k1, k2, k3[12]; struct hallgato { char nev[40]; int tk; float odij; } h1, h2, h3[10]; Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

k1.re = 1.3; k3[0]= k2; k3[1].im = 0; struct hallgato h4; h1.tk = 8; h2.nev[0] == ’A’; h3[1] = h4; © BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 23 -

Struktúra (2) • Értékkészlet - tagok értékkészletéből • Konstansok - tagok konstansaiból • Művelethalmaz – értékadás – szelekció (hivatkozás egy str. tagra) – átadhatjuk fv. paraméterként – hivatkozhatunk a címére – más művelete nincs !!!

• Lehet struct típusú függvény! Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 24 -

8

Változók kezdeti értéke • Külső és statikus változók garantáltan nulla kezdeti értéket kapnak, ha nincs explicit inicializálás. • Explicit inicializálás hiányában az automatikus és regiszter típusú változók kezdeti értéke meghatározatlan.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 25 -

Változók kezdeti értéke (2) • A változók a definíciójukkal együtt inicializálhatók. (int i = 23) – Külső és statikus változóknak csak konstans kezdeti érték adható és csak egyszer kapnak értéket a program kezdete előtt. – Automatikus és regiszter változók nem csak konstans értékkel inicializálhatók. (int j = a)

• Struktúra ill. tömb jellegű változók ún. agregátummal inicializálhatók. ( {} ) Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 26 -

Változók kezdeti értéke (3) • Összetett adatszerkezetek esetén ún. adatelemkijelölőket lehet használni a megfelelő elem kiválasztásához. Pl: struct komplex_str { Borland C float re, im; nem ismeri ! } kt[100] = { [12].im = 8.2, [23] = {3., 2.1 } }; struct komplex_str k = { .im = 8.1 };


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 27 -

9

Rendezzük sorba: 9, 2, 5, 3, -12 • Beszúró – rendezett halmazt bővítjük

• Közvetlen csere – buborék

• Közvetlen kiválasztás – legkisebbet v. legnagyobbat kiválasztjuk a maradékból


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 28 -

Beszúró rendezés A már rendezett halmazba beszúrjuk a következő elemet: for i = 2 to n a[i] beszúrása az a[1]…a[i-1] halmazba

i=2

9

2

5

3

-12

1.

2.

3.

4.

5.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 29 -


i=3

2

9

5

3

-12

1.

2.

3.

4.

5.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 30 -

10


i=4

2

5

9

3

-12

1.

2.

3.

4.

5.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 31 -


i=5

2

3

5

9

-12

1.

2.

3.

4.

5.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 32 -


-12

2

3

5

9

1.

2.

3.

4.

5.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 33 -

11

Beszúró rendezés for (i = 2; i <= n; i++) { x = a[i]; j = i-1; while (j > 0 && a[j] > x) { a[j+1] = a[j]; j--; } 2 5 a[j+1] = x; } 1. 2.

kiértékelés sorrendje

9

3

-12

3.

4.

5.

A 0. elemet nem használjuk, ezért eggyel több elemet kell foglalnunk! C sajátosság, hogy az index mindig 0-tól megy!!! Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 34 -

Beszúró r. strázsa elemmel for (i = 2; i <= n; i++) { a[0] = a[i]; j = i-1; while (a[j] > a[0]) { a[j+1] = a[j]; j--; } a[j+1] = a[0]; }


feltétel egyszerűsödött

-12 2 5 3

-12 9 2

9 5 3 2

9 5 3

0.

1.

2.

3.

© BME-IIT Sz.I.

3 9 5

-12 9

4.

5.

2005.11.05.

- 35 -

Beszúró r. strázsa elemmel (2) for (i = 2; i <= n; i++) { for (a[0] = a[i], j = i-1; a[j] > a[0]; j--) a[j+1] = a[j]; a[j+1] = a[0]; }

vessző operátor

logikailag a ciklushoz tartozik a kezdeti beállítás


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 36 -

12

Beszúró r. bináris kereséssel for (i = 2; i <= n; i++) { x = a[i]; l = 1; r = i-1; while (l <= r) { m = (l+r) / 2; if (x < a[m]) r = m-1; else l = m+1; } for (j = i-1; j >= l; j--) a[j+1] = a[j]; a[l] = x; 2 3 } 1. Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

már rendezett

5

2.

3.

© BME-IIT Sz.I.

9

-12

4.

5.

2005.11.05.

- 37 -

Beszúró r. bináris kereséssel (2) for (i = 1; i < n; i++) { x = a[i]; l = 0; r = i-1; while (l <= r) { m = (l+r) / 2; if (x < a[m]) r = m-1; else l = m+1; } for (j = i-1; j >= l; j--) a[j+1] = a[j]; a[l] = x; } Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

A 0. elemet is használjuk!

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 38 -

Közvetlen kiválasztás for i = 1 to n-1 k = legkisebb_elem_indexe(i,n) a[k] cseréje a[i]-vel

i=1 k=5

9

2

5

3

-12

1.

2.

3.

4.

5.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 39 -

13


i=2 k=2

-12

2

5

3

9

1.

2.

3.

4.

5.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 40 -


i=3 k=4

-12

2

5

3

9

1.

2.

3.

4.

5.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 41 -


i=4 k=4

-12

2

3

5

9

1.

2.

3.

4.

5.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 42 -

14


-12

2

3

5

9

1.

2.

3.

4.

5.


© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 43 -

Közvetlen kiválasztás for (i = 1; i <= n-1; i++) { k = i; x = a[i]; for (j = i+1; j <= n; j++) if (a[j] < x) { k = j; x = a[j]; } a[k] = a[i]; a[i] = x; } i=3 k=4


-12

2

5

3

9

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 44 -

Közvetlen csere (buborék) for i = 2 to n for j = n downto i if a[j-1] > a[j] a[j-1] a[j]

i=2 j=5


9

2

5

3

-12

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 45 -

15


i=2 j=4


9

2

5

-12

3

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 46 -


i=2 j=3


9

2

-12

5

3

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 47 -


i=2 j=2


9

-12

2

5

3

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 48 -

16


i=3 j=5


-12

9

2

5

3

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 49 -


i=3 j=4


-12

9

2

3

5

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 50 -


i=3 j=3


-12

9

2

3

5

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 51 -

17


i=4 j=5


-12

2

9

3

5

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 52 -


i=4 j=4


-12

2

9

3

5

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 53 -


i=5 j=5


-12

2

3

9

5

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 54 -

18



-12

2

3

5

9

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 55 -

Közvetlen csere (buborék) for (i = 2; i <= n; i++) for (j = n; j >= i; j--) if (a[j-1] > a[j]) { x = a[j-1]; a[j-1] = a[j]; a[j] = x } i=2 j=3


9

2

-12

5

3

1.

2.

3.

4.

5.

© BME-IIT Sz.I.

2005.11.05.

- 56 -

Közvetlen csere (javított) i = 2; do { cserelt = 0; for (j = n; j >= i; j--) if (a[j-1] > a[j]) { x = a[j-1]; a[j-1] = a[j]; a[j] = x cserelt = 1; } i = i + 1; while (i <= n) && cserelt; Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

logikai változó!

2005.11.05.

- 57 -

19

Közvetlen csere (javított) (2) i = 1; do { cserelt = 0; for (j = n-1; j >= i; j--) if (a[j-1] > a[j]) { x = a[j-1]; a[j-1] = a[j]; a[j] = x cserelt = 1; } i = i + 1; while (i < n) && cserelt; Programozás alapjai I. (C nyelv, gyakorlat)

© BME-IIT Sz.I.

A 0. elemet is használjuk!

2005.11.05.

- 58 -

20

Programozás alapjai C nyelv 7. gyakorlat. Függvények. Függvények(2)

Recommend Documents