C++函数新特征与递归函数

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【项目1- 阅读程序】阅读下列程序，写出程序的运行结果。上机时运行程序，与你的预期进行对照、理解。如果对运行结果和其背后的原理仍不理解，请通过单步执行的手段跟踪理解。
（1）阅读下面两个有静态局部变量的程序，阅读中画出其中各变量的变化过程，以掌握静态变量的存储特征，对照实际运行结果检验学习成果。必要时记得看书及课件。

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1. #include <iostream>  
2. using namespace std;  
3. int f(int n);  
4. int main()  
5. {  
6.     cout<<f(5)<<"  ";  
7.     cout<<f(8)<<endl;  
8.     return 0;  
9. }  
10. int f(int n)  
11. {  
12.     static int a=2;  
13.     int b=0;  
14.     a+=n;  
15.     b+=a;  
16.     return b;  
17. }  

预计运行结果是：__________________
实际运行结果是：__________________

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1. #include <iostream>  
2. using namespace std;  
3. int func (int a,  int b)  
4. {  
5.     static int m=0, i=2;  
6.     i+=m+1;  
7.     m=i+a+b;  
8.     return m;  
9. }  
10. int main()  
11. {  
12.     int k=4, m=1, p;  
13.     p=func(k, m);  
14.     cout<<p<<endl;  
15.     p=func(k, m);  
16.     cout<<p<<endl;  
17.     return 0;  
18. }  

预计运行结果是：__________________
实际运行结果是：__________________


　　（2）阅读下面两个有全局变量的程序，阅读中画出其中各变量的变化过程，以掌握全变量的存储特征，对照实际运行结果检验学习成果。必要时记得看书及课件。

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1. #include <iostream>  
2. using namespace std;  
3. int  a=3, b=5;  
4. int max(int a, int b)  
5. {  
6.     int c;  
7.     c=a>b? a:b;  
8.     return  c;  
9. }  
10. int main()  
11. {  
12.     int a=8; //若无这一句，又将如何？  
13.     cout<<max(a,b)<<endl;  
14.     return 0;  
15. }  

预计运行结果是：__________________
实际运行结果是：__________________

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1. #include <iostream>  
2. using namespace std;  
3. void cude();  
4. int main()  
5. {  
6.     extern int x;//去掉extern及本行全删除会怎样？  
7.     x=5; //去掉这一句呢？  
8.     cude();  
9.     cout<<x<<endl;  
10.     return 0;  
11. }  
12. int x=10;  
13. void cude()  
14. {  
15.     x=x*x*x;  
16. }  

预计运行结果是：__________________
实际运行结果是：__________________

（3）阅读下面两个包含有递归函数的程序，要求按课堂演示，画出调用过程，并列出运行结果。对照实际运行结果检验学习成果。必要时记得看书及课件。

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1. #include <iostream>  
2. using namespace std;  
3. void f(int);  
4. int main()  
5. {  
6.     int i=1234;  
7.     f(i);  
8.     return 0;  
9. }  
10. void f(int n)  
11. {  
12.     if(n==0)  
13.         return;  
14.     else  
15.     {  
16.         f(n/10);  
17.         cout<<n%10;  
18.         return;  
19.     }  
20. }  

预计运行结果是：__________________
实际运行结果是：__________________

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1. #include <iostream>  
2. using namespace std;  
3. int sub(int);  
4. int main()  
5. {  
6.    int i=5;  
7.    cout<<sub(i)<<endl;  
8. }  
9. int sub(int n)  
10. {  
11.    int a;  
12.    if (n==1)  
13.        return 1;  
14.    a=n+sub(n-1);  
15.    return a;  
16. }  

预计运行结果是：__________________
实际运行结果是：__________________ 
 
（4）理解函数的默认参数：运行程序，利用调试功能，观察变量和函数参数的值，结合课堂讲解，品味默认参数的作用。

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1. #include <iostream>  
2. using namespace std;  
3. const double pi=3.1415926;  
4. float area(float r=6.5);//指定r的默认值为6.5  
5. float volume(float h,float r=6.5); //指定r的默认值为6.5  
6. int main( )  
7. {  
8.     cout<<area()<<endl; //相当于area(6.5);  
9.     cout<<area(7.5)<<endl; //形参得到的值为7.5，而不是6.5  
10.     cout<<volume(45.6)<<endl; //相当于volume(45.6,6.5)  
11.     cout<<volume(34.2,10.4)<<endl; //h的值为34.2，r的值为10.4  
12.     return 0;  
13. }  
14. float area(float r)  
15. {  
16.     return pi*r*r;  
17. }  
18. float volume(float h,float r)  
19. {  
20.     return pi*r*r*h;  
21. }  

①　去掉第4行的“=6.5”试试，出错的原因是____________________；
②　将第14行改为“float area(float r=6.5)”，出错的原因是__________________；
③　将第5行“float h,float r=6.5”改为“float h=1,float r”，出错的原因是_____________；
④　将第5行改为“float volume(float h=0,float r=6.5)”，带来的改变将是____________________。

（5）理解函数模板：运行程序，结合课堂讲解，品味函数模板的意义。利用codeBlocks中的Debug功能，Step Into到函数内部，观察每次调用时函数的参数值，体会类型参数T每次调用时被不同实际类型替代。

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1. #include <iostream>  
2. using namespace std;  
3. template<typename T>        //模板声明，其中T为类型参数  
4. T max(T a,T b,T c)          //定义一个通用函数，用T作虚拟的类型名  
5. {  
6.     if(b>a) a=b;  
7.     if(c>a) a=c;  
8.     return a;  
9. }  
10. int main( )  
11. {  
12.     int i1=185,i2=-76,i3=567;  
13.     double d1=56.87,d2=90.23,d3=-3214.78;  
14.     long g1=67854,g2=-912456,g3=673456;  
15.     cout<<"i_max="<<max(i1,i2,i3)<<endl; //调用模板函数，此时T被int取代  
16.     cout<<"f_max="<<max(d1,d2,d3)<<endl; //调用模板函数，此时T被double取代  
17.     cout<<"g_max="<<max(g1,g2,g3)<<endl; //调用模板函数，此时T被long取代  
18.     cout<<"c_max="<<max('1','a','A')<<endl; //调用模板函数，此时T被long取代  
19.     return 0;  
20. }  

提示1：在单步执行中，采用step into后，可以将T像待观察的变量一样，放在watch窗口中进行察看，如图所示，可以发现T取不同的类型。

提示2：若这个程序编译时出错，原因是命名空间std中已经定义过了max，从而产生了冲突。修改的方法有两种：（1）将程序中的max函数名改为mymax，避免这种冲突；或者（2）取消using namespace std;一行，但需要在程序中，将cout、cin、endl前加上std::，如std::cout<<...<<....<<std::endl;


【项目2-OJ平台题目中多种输入形式的处理】
看教学视频或“OJ平台题目中不同形式输入的处理”，完成平台中的一组题目，分别对应不同输入的形式的问题。

A: 求N组数的最大公约数

Description

计算一组数的最大公约数

Input

第一行是数据的组数N，从第二行是N组由两个整数（a和b）构成的输入，a和b之间用空格隔开，每组输入单独占一行

Output

每组的两个整数（a和b）的最大 公约数，每个结果独占一行

Sample Input

3

98 72

80 36

12 144

Sample Output

2

4

12

  

B:分离正整数中的各位数

Description

输出正整数的各位数

Input

若干个用空格隔开的正整数（输入个数不确定，键盘输入时，以CTRL-Z结束）

Output

每个正整数的各位数字，个位数在前，十位数紧随，最高位在最后，每位数后面有一个空格。每个正整数对应的输出占一行。

Sample Input

123 9523 89

Sample Output

3 2 1 

3 2 5 9 

9 8

 

C:刑警的射击成绩

Description

刑警培训结束，进行了射击科检验。教官要对学员射击的成绩进行分析，得出各分数段人数统计。

Input

输入若干个0-10间的整数（最高10环，脱靶为0）表示成绩，人数不确定，输入以一个0-10以外的数作为。

Output

各分数段（A:9环以上，B:7环以上，C:5环以上，D:不足5环）的人数，每项成绩占一行

Sample Input

9 7 3 5 8 5 6 7 9 10 0 6 99

Sample Output

A:3

B:3

C:4

D:2

【项目3-用递归方法求解】
（1）编写递归函数求出n的阶乘（自定义main函数，调用定义的递归函数）
（2）写出求1*3*...*n的递归式，并编写出递归函数求解。
（3）编程序，用递归函数求出两个数的最大公约数。（包括编main函数，调用定义的递归函数）
（4）编制递归函数fib(int n)返回第n个Fibnacci数，以此输出Fibnacci序列的第20个数。

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1. #include <iostream>  
2. using namespace std;  
3. int fib(int n);  
4. int main(){  
5.    cout<<fib(20)<<endl; //输出  
6.    return 0;        
7. }  
8. //返回Fibnacci序列中的第n个数  
9. int fib(int n)  
10. { }  

（5）输入一个整数n，要求输出对应的二进制形式，请用递归函数实现。

[cpp] view plaincopyprint?

1. #include <iostream>  
2. using namespace std;  
3. int main()  
4. {   
5.     int n;  
6.     cout<<"请输入一个整数：";  
7.     cin>>n;  
8.     cout<<n<<"对应的二进制形式为：";  
9.     dec2bin(n);  //输出n对应的二进制串  
10.     cout<<endl;  
11.     return 0;        
12. }  
13. void dec2bin(int n)  
14. { }  

提示：二进制整数n转换为二进制的方法是“除2取余法”，即将n除以2后得到的余数，由后到前“串”起来，得到对应的二进制数，如图。


（6）汉诺塔
汉诺塔（又称河内塔）问题是源于印度一个古老传说的益智玩具。古代有一个梵塔，塔内有三个座A、B、C，A座上有64个盘子，盘子大小不等，大的在下，小的在上。有一个和尚想把这64个盘子从A座移到C座，但每次只能允许移动一个盘子，并且在移动过程中，3个座上的盘子始终保持大盘在下，小盘在上。在移动过程中可以利用B座，下面左图给出了移动方法的提示。请编制递归函数输出盘子数为4时（程序调试后，试试15个、20个，直至64个，看看会如何），移动的方案。图为盘子数为3时的输出供参考。

参考代码如下：

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1. int main()  
2. {   
3.     move(4,'A','B','C');  
4.     return 0;  
5. }  
6. //有n个盘子，  
7. void move(int n, char A, char B,char C)  
8. {  
9. }  

【项目4 - 银行系统】
这是我们要做的一个真正的项目！涉及到的技术都用过了，只不过，程序真的要长得多了。
　　在学习中，总是想要些成就感的。当你没有做过一些事情的时候，总是不能知道所学知识究竟能干些什么。在学习过程中，完成一个像样的项目，那是一件很酷的事情，也让我们更有激情。做好思想准备，中间可能会有些困难，但相信沉下心来还是可以完成的。
　　要做项目的需求最好能和大家的生活实践联系起来，我们想得到。另外，还能和我们的课程同步上。两厢结合，我们就开个银行，做个自动取款机吧。
　　如果没有用过自动取款机，先用你的银行卡取一次钱去吧，权当作调研。
　　我们首先插卡，输密码。做纯软件模拟，我们没有读卡机，好吧，认为卡已经插好了。
　　为了让大家一点一点地做出来，我试图分解其中的工作，我们逐渐完善，“增量式”地完成工作。你可以每做完一个任务，就发一篇博文，将这样一个成长的阶段记录下来。
任务1——搭一个框架
　　你的程序运行后的界面如图：
　　

• 用const定义全局的常变量PASSWORD，作为银行卡的密码（真银行卡的密码可不是这样，它要分别记住各个帐户的密码，我们现在认为所有卡都这个密码）。
• 判断输入的密码是否正确，如果不正确，提示：“你这个笨脑瓜！”并退出程序，（注意，真银行可不敢骂人，你的银行这样写写无妨。）否则，继续下面的工作。
• 用户如图输入功能选择，根据给出的答复，用switch多分支完成下面的显示：
  • a. 输入1，显示“您的余额是xxxx.xx元。”（想过瘾，用你觉得足够大的数当余额）
  • b. 输入2-4的提示自编；
  • c. 输入0，显示“谢谢，欢迎下次再来！”（好有礼貌）
  • d. 输入不是0-4，提示“输错，不要急！”

　　只要输入不是0，循环处理业务。
　　写完程序后，请将之发布为博文（程序中的注释自己加，程序前要有，中间也来些必要的）。

任务2——引入函数改善程序结构
　　1、数据
　　仍然只支持一位用户，所以用户帐号不必存储。
　　要用全局变量存储：（1）用户密码（由于支持改密码功能，所以用变量，暂先用整型，声明时赋初值）；（2）帐户余额（用浮点数表示，声明时赋初值）
　　2、在输入密码环节，实现有限次密码输入的限制，如果三次都没有输入正确，程序将直接退出，不允许用户继续操作。
查验密码功能做成一个函数。例如：

[cpp] view plaincopyprint?

1. bool pass()  
2. {  
3.   int 次数=0;  
4.   bool 是否密码正确=false;   //先假设密码不正确，以便能进入do-while循环  
5.   do{  
6.     输入密码；  
7.     次数++；  
8.     if（相符）是否密码正确=true;  
9.   }while(密码不正确且尝试次数不足3次);  
10.   return 是否密码正确;  //上面密码正确为true，反之……  
11. }  

　　3、main()函数的结构将如下所示，work函数用于处理业务。

[cpp] view plaincopyprint?

1. main()  
2. {  
3.   ……  
4.     if(pass())  
5.         work();  
6.     else  
7.         输出“请到柜台办理密码查询后再来”。  
8.     return 0;  
9. }      

　　4、办理业务的函数work的结构如下：

[cpp] view plaincopyprint?

1. void work()  
2. {  
3.   //循环显示功能菜单：1.查询、2.取款、3.存款、4.转帐、5.改密、0.退出  
4.   //选择后办理各种业务，再显示菜单，直到选择了0。  
5.    
6. }  

　　其中，各项业务分别编制一个函数完成。提示功能菜单（1.查询、2.取款、3.存款、4.转帐、5.改密、0.退出）后，由用户输入功能选择，用switch多分支完成对应的功能（有的功能依然只输出一句话提示即可）。图示给出建议（鼓励在合理范围内别出心裁）：

• 输入1（查询），调用函数showbalance()，显示“您的余额是xxxx.xx元。”
• 输入2（取款），调用drawmoney()，完成取款。要求输入取款金额，若余额不够，提示不能取款，否则，帐户余额减少。取款后给出提示：“你的余额还有XXX.XX元”。
  在实际业务中，还涉及到计算的问题。本题暂不考虑，作为拓展建议，可以在此处考虑计息。
• 输入3（存款）：调用deposit()，完成存款，余额增加（过瘾吧，想存多少存多少）。存款后给出提示：“你的余额是XXX.XX元”。
• 输入4（转帐）：调用transferAccounts()，完成转帐，只支持转出功能。要求输入对方帐号和转帐金额，若金额充足，完成转帐，当前帐户的余额减少，对方帐户余额增加。由于本题只有一个帐号，故对方帐户增加的操作先不做了。
• 输入5（改密）：调用updatePassword()改变密码。要求先输入旧密码，对了以后才能改密。新密码要输入两次，只有两次完全相同时才可以完成修改。
• 输入0，显示“谢谢，欢迎下次再来！”退出循环，返回调用函数。
• 输入不是0-5，提示“输错了，不要急！”

　　以后我们再做支持多个帐户的银行系统。

任务3——将程序用多文件组织
　　将任务2中的代码，涉及密码、帐户的函数放在一个文件中，完成各项功能的函数放在另一个文件中，main函放也单独一个文件。