C++蓝桥杯基础篇（九）

片头

嗨！小伙伴们，大家好~ 今天我们将学习蓝桥杯基础篇（十），学习函数相关知识，准备好了吗？咱们开始咯！

一、函数基础

一个典型的函数定义包括以下部分：返回类型、函数名字、由0个或多个形参组成的列表以及函数体。

1.1 编写函数

我们来编写一个求阶乘的程序，程序如下所示：

int fact(int val) {int ret = 1;int i = 1;while (i <= val) {ret *= i;i++;}return ret;
}

函数名字是fact，它作用于一个整型参数，返回一个整型值，return语句负责结束fact并返回ret的值。

1.2 调用函数

int main() {int t = fact(5);cout <<"5的阶乘为: " << t << endl;return 0;
}

函数的调用完成两项工作：一是用实参初始化函数对应的形参，二是将控制权转移给被调用函数。此时，主调函数的执行被暂时中断，被调函数开始执行。

1.3 形参和实参

实参是形参的初始值。第一个实参初始化第一个形参，第二个实参初始化第二个形参，以此类推。形参和实参的类型和个数必须匹配。

	fact("hello");		//错误: 实参类型不正确fact();				//错误: 实参数量不足fact(42, 10, 0);	//错误: 实参数量过多fact(3.14);			//正确: 该实参能转换成int类型,等价于fact(3);

形参也可以设置默认值，但所有默认值必须是最后几个。当传入的实参个数少于形参个数时，最后没有被传入值的形参会使用默认值。

1.4 函数的形参列表

函数的形参列表可以为空，但是不能省略。

void f1(){/*...*/ }			//隐式地定义空形参列表
void f2(void) {/*...*/ }	//显示地定义空形参列表

形参列表中的形参通常用逗号隔开，其中每个形参都是含有一个声明符的声明。即使2个形参的类型一样，也必须把2个类型都写出来：

int f3(int v1,v2){/*...*/ }			//错误
int f4(int v1,int v2){/*...*/ }		//正确

1.5 函数返回类型

大多数类型都能用作函数的返回类型，比如：int、double、char、bool...。一种特殊的返回类型是void，它表示函数不返回任何值。函数的返回类型不能是数组类型或函数类型，但可以是指向数组或者函数的指针。

1.6 局部变量、全局变量与静态变量

局部变量只可以在函数内部使用，全局变量可以在所有函数内使用。当局部变量与全局变量重名时，会优先使用局部变量。

二、参数传递

2.1 传值参数

当初始化一个非引用类型的变量时，初始值被拷贝给变量。此时，对变量的改变不会影响初始值。

2.2 传引用参数

当函数的形参为引用类型时，对形参的修改会影响实参的值。使用引用的作用：避免拷贝、让函数返回额外的信息。

int max(int& x, int& y) {x = 10, y = 20;if (x > y) return x;return y;
}int main() {int a, b;cout << "请输入a,b的值:";cin >> a >> b;cout << "max(a, b)函数的返回值为: " << max(a, b) << endl;cout << "新的a,b的值为: " << a << " " << b << endl;return 0;
}

咱们的交换函数swap也可以用带有引用&的参数来实现：

//交换函数
void swap(int& a, int& b) {int temp = a;a = b;b = temp;
}

2.3 数组形参

在函数中对数组中的值的修改，会影响函数外面的数组

一维数组形参的写法

//尽管形式不同,但这3个printf函数是等价的
void print(int* a){/*...*/ }
void print(int a[]){/*...*/}
void print(int a[10]){/*...*/ }

举一个例子看看吧~

void print(int a[]) {for (int i = 0; i < 10; i++) {cout << a[i] << endl;}
}int main() {int a[10];for (int i = 0; i < 10; i++) {a[i] = i;}print(a);return 0;
}

多维数组形参的写法：

//多维数组中，除了第一维之外，其余维度的大小必须指定
void print(int (*a)[10]){/*...*/ }
void print(int a[][10]){/*...*/ }

我们同样，举一个例子~

void output(int n, int m, int a[3][3]) {for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < m; j++) {cout << a[i][j] << " ";}cout << endl;}
}int main() {//定义一个二维数组int a[3][3] = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9},};//输出这个二维数组output(3, 3, a);return 0;
}

注意：当二维数组作为形参的时候，行可以省略，但是列不能省略。当我们在函数中对二位数组中的值进行修改时，相应的二维数组也会发生变化：

void output(int n, int m, int a[][3]) {for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < m; j++) {cout << a[i][j] << " ";a[i][j] = 1;}cout << endl;}
}int main() {int a[3][3] = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9},};output(3, 3, a);puts("");for (int i = 0; i < 3; i++) {for (int j = 0; j < 3; j++) {cout << a[i][j] << " ";}cout << endl;}return 0;
}

结果如下：

三、返回类型和return语句

return语句终止当前正在执行的函数并将控制权返回到调用该函数的地方。return 语句有2种形式：

return;
return expression;

3.1 无返回值函数

没有返回值的return语句只能用在返回类型是void的函数中。返回void的函数不要求非得有return语句，因为在这类函数的最后一句后面会隐式地执行return。

通常情况下，返回值为void函数如果想在它的中间位置提前退出，可以使用return语句。return的这种用法有点类似于我们用break语句退出循环。

void swap(int& v1, int& v2) {//如果2个值相等,则不需要交换,直接退出if (v1 == v2)return;//程序执行到了这里,说明还需要继续完成某些功能int temp = v2;v2 = v1;v1 = temp;//此处无需显示的return语句
}

3.2 有返回值的函数

只要函数的返回类型不是void，则该函数内的每条return语句必须返回一个值。return语句返回值的类型必须与函数的返回类型相同，或者能隐式地转换函数的返回类型。

int max(int x, int y) {if (x > y) return x;return y;
}int main() {int x, y;cin >> x >> y;cout << max(x, y) << endl;return 0;
}

四、函数递归

在一个函数内部，也可以调用函数本身

//用递归实现n!
int fac(int n) {if (n <= 1) return 1;return n * fac(n - 1);
}int main() {int n;cin >> n;cout << fac(n) << endl;return 0;
}

咱们画个图，好理解一些~

五、练习题

第1题 n的阶乘

代码如下：

//n的阶乘
//输入一个整数n，请你编写一个函数，int fact(int n)，计算并输出n的阶乘。
//输入共一行，包含一个整数n。
//输出共一行，包含一个整数表示n的阶乘的值。
//数据范围1≤n < 10int fact(int n) {int ret = 1;int i = 1;while (i <= n) {ret *= i;i++;}return ret;
}int main() {int n;cin >> n;int t = fact(n);cout <<  n <<"的阶乘为: " << t << endl;return 0;
}

第2题 x和y的最大值

代码如下：

//x和y的最大值
//输入两个整数x和y，请你编写一个函数，int max(intx,int y)，计算并输出x和y的最大值。
//输入共一行，包含两个整数x和y。
//输出共一行，包含一个整数，表示两个数中较大的那个数。
//数据范围  - 100 ≤x, y≤ 100int max(int x, int y) {if (x > y) return x;return y;
}int main() {int x, y;cin >> x >> y;int ret = max(x, y);cout << "两个数中较大的那个数为: " << ret << endl;return 0;
}

第3题最大公约数

代码如下：

//最大公约数
//输入两个整数a和b，请你编写一个函数，int gcd(int a,int b),计算并输出a和b的最大公约数。
//输入共一行，包含两个整数a和b。
//输出共一行，包含一个整数，表示a和b的最大公约数。
//数据范围1 ≤ a, b≤ 1000
//输入样例:12 16
//输出样例:4int gcd(int a, int b) {for (int i = 1000; i >= 0; i--) {if (a % i == 0 && b % i == 0) {return i;}}return -1;
}int main() {int a, b;cin >> a >> b;int ret = gcd(a, b);cout << "最大公约数为: " << ret << endl;return 0;
}

第4题交换数值

代码如下：

//交换数值
//输入两个整数x和y，请你编写一个函数，void swap(int &x,int &y),交换两个整数的数值并输出交换后的x和y。
//输入共一行，包含两个整数x和y。
//输出共一行，包含交换后的x和y。
//数据范围 1 ≤ x, y≤ 100
//输入样例: 3 5
//输出样例: 5 3void swap(int& x, int& y) {if (x == y) return;  //如果2个数相等,则不用交换int t = x;			 //2个数不相等的情况x = y;y = t;
}int main() {int x, y;cout << "交换前: ";cin >> x >> y;swap(x, y);cout << "交换后: ";cout << x <<" "<< y << endl;return 0;
}

第5题打印数字

代码如下：

//打印数字
//输入一个长度为n的数组a和一个整数size，请你编写一个函数,void print(int a[],int size),打印数组a中的前size个数
//输入第一行包含两个整数n和size。
//第二行包含n个整数a[]，表示整个数组。
//输出共一行，包含size个整数，表示数组的前size个数。
//数据范围 1 ≤n ≤ 1000 ，1 < size < n,
//输入样例:5 3
//		   1 2 3 4 5
//输出样例: 1 2 3void print(int a[], int size) {for (int i = 0; i < size; i++) {cout << a[i] << " ";}cout << endl;
}int main() {int a[1000];int n;cin >> n;int size;cin >> size;for (int i = 0; i < n; i++) {cin >> a[i];}print(a, size);return 0;
}

第6题打印矩阵

代码如下：

//打印矩阵
//给定一个row*col的二维数组a，请你编写一个函数，void print2D(int a[][N],int row,int col)，打印数组构成的row行，col列的矩阵。
//注意，每打印完一整行需要输出一个回车。
//输入第一行包含两个整数row, col。
//接下来row行，每行包含col个整数，表示完整二维数组a。
//输出共row行，每行col个整数，表示打印出的矩阵。
//数据范围 1 < row < 100, 1 ≤ col < 100
//输入样例: 3 4
//          1 3 4 5
//          2 6 9 4
//		    1 4 7 5
//输出样例:
//      	1 3 4 5
//			2 6 9 4
//			1 4 7 5const int N = 100;
int a[N][N] = { 0 };void print2D(int a[][N], int row, int col) {for (int i = 0; i < row; i++) {for (int j = 0; j < col; j++) {cout << a[i][j] << " ";}cout << endl;}
}int main() {int row, col;cin >> row >> col;for (int i = 0; i < row; i++) {for (int j = 0; j < col; j++) {cin >> a[i][j];}}print2D(a, row, col);return 0;
}

第7题递归求阶乘

代码如下：

//递归求阶乘
//请使用递归的方式求n的阶乘。
//输入共一行，包含一个整数n。
//输出共一行，包含一个整数，表示n的阶乘的值。
//数据范围 1 ≤n≤ 10
//输入样例:  3
//输出样例:  6int Func(int n) {if (n == 1) return 1;return n * Func(n - 1);
}int main() {int n;cin >> n;int ret = Func(n);cout << n << "的阶乘为: " << ret << endl;return 0;
}

第8题递归求斐波那契数列

代码如下：

//递归求斐波那契数列
//斐波那契数列:1,1,2,3,5..，这个数列从第3项开始，每一项都等于前两项之和
//输入共一行，包含整数n
//输出共一行，包含一个整数，表示斐波那契数列的第n项。
//数据范围 1≤n < 30
//输入样例: 8
//输出样例: 3//f(1) = 1,f(2) = 1
//f(3) = f(1) + f(2)
//f(4) = f(2) + f(3)
//f(5) = f(3) + f(4)
//f(6) = f(4) + f(5)
//f(7) = f(5) + f(6)
//...
//f(n) = f(n-2) + f(n-1)int Fab(int n) {if (n <= 2) return 1;return Fab(n - 2) + Fab(n - 1);
}int main() {int n;cin >> n;int ret = Fab(n);cout << "斐波那契数列的第 " << n << " 项为: " << ret << endl;return 0;
}