《小學(xué)生C++創(chuàng)意編程》第8單元課件 函數(shù)

英第8單元C++快樂編程——小學(xué)C++創(chuàng)意編程實(shí)例（課件）堂課Hi,Pythonlist,tuple,dictionary語復(fù)雜問題，函數(shù)上陣——函數(shù)目錄目錄第27課老鷹捉小雞游戲――庫(kù)函數(shù)第28課剪刀石頭布游戲——自定義函數(shù)第29課古老漢諾塔游戲——函數(shù)的聲明和調(diào)用老鷹捉小雞游戲――庫(kù)函數(shù)第27課

體育課上，皮皮魯與小伙伴玩老鷹捉小雞的游。皮皮魯?shù)男』锇?，一共?位小朋友，按1至6號(hào)進(jìn)行編號(hào)，從中隨機(jī)選擇一位當(dāng)老鷹。皮皮魯準(zhǔn)備編程調(diào)用隨機(jī)函數(shù)rand()，產(chǎn)生一個(gè)機(jī)隨數(shù)，隨機(jī)數(shù)是幾，就讓幾號(hào)小朋友來當(dāng)老鷹。讀故事理思路C++函數(shù)有兩種，一種是庫(kù)函數(shù)，一種是自己編寫的函數(shù)。常見的庫(kù)函數(shù)有隨機(jī)函數(shù)rand（）、時(shí)間函數(shù)time()等。在編程時(shí)，這些函數(shù)不需要自己定義和編寫，如果想使用這些庫(kù)函數(shù)，必須在文件開頭“包含”有關(guān)頭文件即可，本題中需要添加的頭文件是<stdlib.h>和<time.h>。1．理解題意2．問題思考理思路3．思路分析本題，其思路如下：第一步：使用srand(time(0))函數(shù)，獲取當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間，設(shè)置隨機(jī)數(shù)種子；第二步：調(diào)用隨機(jī)函數(shù)rand（）產(chǎn)生一個(gè)1～6之間的隨機(jī)數(shù)；第三步：輸出隨機(jī)數(shù)n。理思路查秘籍1．英漢字典main[me?n]主要的；重要的

void[v??d]空的；無參數(shù)；無返回值；無類型2．庫(kù)函數(shù)的使用在程序設(shè)計(jì)中，常常將一些常用的功能模塊編寫成函數(shù)放在C++庫(kù)中，叫庫(kù)函數(shù)。C++常用庫(kù)中提供了大量的可以調(diào)用的庫(kù)函數(shù)，如數(shù)學(xué)運(yùn)算的、文件操作的等，在編寫程序的過程中，可以直接拿來使用。格式如下：求解決1．編寫代碼2．測(cè)試程序運(yùn)行結(jié)果：第1次運(yùn)行產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)為：第2次運(yùn)行產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)為：第3次運(yùn)行產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)為：求解決2．程序解決3．易犯錯(cuò)誤一般情況下，rand()和srand()要一起使用，其中srand()用來初始化隨機(jī)數(shù)種子，rand()用來產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。time()函數(shù)用來獲取系統(tǒng)時(shí)間，因?yàn)槊看芜\(yùn)行程序的時(shí)間是不相同的，所以產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)也是不一樣的。一般情況下，rand()和srand()要一起使用，其中srand()用來初始化隨機(jī)數(shù)種子，rand()用來產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。time()函數(shù)用來獲取系統(tǒng)時(shí)間，因?yàn)槊看芜\(yùn)行程序的時(shí)間是不相同的，所以產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)也是不一樣的。求解決4．拓展應(yīng)用默認(rèn)情況下隨機(jī)數(shù)種子為1，而相同的隨機(jī)數(shù)種子產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)是一樣的，失去了隨機(jī)性的意義，所以為使每次得到的隨機(jī)數(shù)不一樣，用函數(shù)srand()初始化隨機(jī)數(shù)種子。srand()的參數(shù)是time函數(shù)的值（即當(dāng)前時(shí)間），因?yàn)閮纱握{(diào)用rand()函數(shù)的時(shí)間通常是不同的，這樣就可以保證隨機(jī)性了。如產(chǎn)生10個(gè)1~100之間的隨機(jī)數(shù)可以這樣寫：#include<iostream>#include<cstdlib>//調(diào)用rand()和srand()函數(shù)

#include<ctime>//調(diào)用time()函數(shù)

usingnamespacestd;intmain(){inti,n;srand(time(0));for(i=0;i<10;i++){ n=rand()%100+1;cout<<n<<endl; }}閱覽室每個(gè)C程序都至少有一個(gè)函數(shù)，即主函數(shù)main()。每個(gè)程序可以包含若干個(gè)其他函數(shù)，但有且只有一個(gè)main函數(shù)。程序總是從main函數(shù)開始執(zhí)行，在程序執(zhí)行時(shí)main函數(shù)可以調(diào)用其他函數(shù)，其他函數(shù)也可以互相調(diào)用，但其他函數(shù)不能調(diào)用main函數(shù)。1．主函數(shù)閱覽室2．常用數(shù)學(xué)函數(shù)

編寫程序時(shí)，如果需要解決一些數(shù)學(xué)問題，此時(shí)千萬不要著急先去寫代碼，C++庫(kù)中提供了很多數(shù)學(xué)函數(shù)，隨時(shí)可以調(diào)用，這些庫(kù)函數(shù)多包含中<cmath>庫(kù)中。練武功1．閱讀程序?qū)懡Y(jié)果輸入：5輸入：-8輸出：

輸出：

練武功2．修改程序錯(cuò)誤1：

錯(cuò)誤2：

下面這段代碼是求一個(gè)實(shí)數(shù)的平方根，其中有2處錯(cuò)誤，快來改正吧！

練武功3．完善程序傳說古代的敘拉古國(guó)王海倫二世發(fā)現(xiàn)一個(gè)公式，利用三角形的三條邊長(zhǎng)可以用來求取三角形面積。已知△ABC中的三邊長(zhǎng)分別為a,b,c，求△ABC的面積(提示：海倫公式如下，其中p=(a+b+c)/2)。練武功4．編寫程序

班級(jí)聯(lián)歡會(huì)上要舉行抽獎(jiǎng)活動(dòng)，全班50名同學(xué)每人都拿到了1個(gè)抽獎(jiǎng)號(hào)，試編寫程序?qū)崿F(xiàn)隨機(jī)抽獎(jiǎng)活動(dòng)，每次抽出5位幸運(yùn)同學(xué)。剪刀石頭布游戲――自定義函數(shù)第28課

剪刀石頭布，是一種非常簡(jiǎn)單而有趣的小游戲，游戲規(guī)則很簡(jiǎn)單，通過剪刀，石頭，布三種手勢(shì)判斷勝負(fù)，即剪刀勝布，布勝石頭，石頭勝剪刀?，F(xiàn)在，需要你編寫一個(gè)程序，判斷人與電腦進(jìn)行剪刀石頭布游戲的結(jié)果。讀故事理思路這是一個(gè)猜拳游戲（剪刀勝布，布勝石頭，石頭勝剪刀），人與電腦對(duì)決。人出的拳由自己決定，電腦則隨機(jī)出拳，最后判斷勝負(fù)。

1．理解題意2．問題思考理思路3．算法分析本題可通過自定義不同的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)特定的功能，思路如下：第一步：定義一個(gè)玩家出拳函數(shù)voidplayer(inta)；第二步：定義電腦出拳函數(shù)intcomputer()；第三步：定義判斷輸贏函數(shù)voidpd(intx,intn)。理思路查秘籍1．函數(shù)的定義當(dāng)C++提供給我們的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)不能滿足需要時(shí)，沒關(guān)系，我們也可以自己編寫函數(shù)的。在C++語言中，函數(shù)是由函數(shù)頭和函數(shù)體組成，每個(gè)組成部分都有著不同的作用。函數(shù)定義的一般格式如下：查秘籍２．函數(shù)定義的說明（1）返回值類型函數(shù)的數(shù)據(jù)類型是函數(shù)的返回值類型，可能是int、double、char等，若數(shù)據(jù)類型為void，則無返回值。（2）函數(shù)名函數(shù)名是函數(shù)的實(shí)際名稱。一個(gè)程序中除了主函數(shù)必須為main外，其余函數(shù)的名稱按照變量的取名規(guī)則命名，最好取有助于記憶的名字。（3）形式參數(shù)形式參數(shù)（簡(jiǎn)稱形參）表可以是空的（即無參函數(shù)）；也可以有多個(gè)形參，形參間用逗號(hào)隔開，不管有無參數(shù)，函數(shù)名后的圓括號(hào)都必須有。（4）函數(shù)主體函數(shù)主體包含一組定義函數(shù)執(zhí)行任務(wù)的語句。函數(shù)體內(nèi)的語句決定該函數(shù)功能。函數(shù)體實(shí)際上是一個(gè)復(fù)合語句，它可以沒有任何類型說明，而只有語句，也可以兩者都沒有，即空函數(shù)。求解決1．編寫代碼求解決２．測(cè)試程序

求解決3．程序解決4．易犯錯(cuò)誤首先，我們需要定義3個(gè)函數(shù)來完成玩家出拳(player)、電腦出拳頭(computer)和比較判斷(pd)結(jié)果。然后給出文字提示，讓玩家輸入對(duì)應(yīng)的數(shù)字代表玩家出拳。玩家出拳結(jié)束，電腦開始出拳，電腦通過產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)來出拳。剪刀石頭布游戲規(guī)則很簡(jiǎn)單，即剪刀勝布，布勝石頭，石頭勝剪刀。如果x代表人出拳，n代表電腦出拳，1代表剪刀，2代表石頭，3代表布，則通過以下邏輯表達(dá)式，判斷人和電腦對(duì)決輸贏的結(jié)果。求解決5．程序改進(jìn)想一想，為了避免玩一次游戲就退出程序，可以將主程序代碼放在循環(huán)中，while(1)條件一直成立，這樣可以一直不斷在玩，添加如下所示代碼。intmain(){while(1){cout<<"剪刀石頭布開始\n"<<endl;cout<<"請(qǐng)選擇:1.剪刀2.石頭3.布"<<endl;cin>>x;player(x);n=computer();pd(x,n);}}6．拓展應(yīng)用在本程序末尾還可以添加用于統(tǒng)計(jì)整個(gè)戰(zhàn)況的代碼，如cout<<"戰(zhàn)況：贏："<<y<<"次輸："<<s<<"次平："<<p<<"次"<<endl。閱覽室一個(gè)C++程序可由一個(gè)主函數(shù)和若干個(gè)其他函數(shù)構(gòu)成。一個(gè)較大的程序可分為若干個(gè)程序模塊，每一個(gè)模塊用來實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的功能。在C++語言中用子程序?qū)崿F(xiàn)模塊的功能。子程序由函數(shù)來完成。1．主函數(shù)與其他函數(shù)閱覽室2．形式參數(shù)與實(shí)際參數(shù)

函數(shù)的參數(shù)分為形式參數(shù)和實(shí)際參數(shù)。在定義函數(shù)時(shí)，函數(shù)名后面圓括號(hào)中的變量名稱為形式參數(shù)，簡(jiǎn)稱“形參”。調(diào)用函數(shù)時(shí)函數(shù)名后面圓括號(hào)中的參數(shù)稱為實(shí)際參數(shù)，也叫實(shí)參。調(diào)用函數(shù)將實(shí)際參數(shù)傳遞給形式參數(shù)，然后執(zhí)行函數(shù)體。練武功1．閱讀程序?qū)懡Y(jié)果練武功2．修改程序下面這段代碼是定義一個(gè)輸出“*”的函數(shù)，利用它輸出三角形的“*”號(hào)圖，其中，輸出的行數(shù)在程序運(yùn)行時(shí)輸入。其中有2處錯(cuò)誤，快來改正吧！錯(cuò)誤1：

錯(cuò)誤2：

練武功3．完善程序練武功4．編寫程序

已知1個(gè)六邊形，其六邊形的面積是4個(gè)三角形面積之和，已知4個(gè)三角形各邊的長(zhǎng)度，求六邊形的面積。請(qǐng)利用函數(shù)編程求解此題（提示：六邊形的面積等于四個(gè)三角形的面積）。古老漢諾塔游戲――函數(shù)聲明和調(diào)用第29課

有一個(gè)的古老傳說：在印度北部的一個(gè)圣廟里，大梵天創(chuàng)造世界的時(shí)候做了3根金剛石柱子A、B、C。其中，在A柱子上穿好了由小到大，且編號(hào)為1到n的黃金圓盤，這就是所謂的漢諾塔。有一位僧侶，不論白天黑夜要將所有的圓盤從A柱子移到C柱子，但他同時(shí)要遵守以下規(guī)則：（1）一次只能移動(dòng)1個(gè)圓盤，它必須位于某個(gè)柱子的頂部；（2）圓盤只能在三個(gè)柱子上存放。（3）大圓盤不能放在小圓盤上面。試編程輸出每一步移動(dòng)的方法。并估算下，要將A柱上的64個(gè)圓盤，按規(guī)則要求全部移動(dòng)到C柱上，需要多長(zhǎng)時(shí)間。讀故事理思路

游戲最簡(jiǎn)單的情況是當(dāng)只有1個(gè)圓盤時(shí)，只要將圓盤從A柱移到C柱上就可以了。如果有2個(gè)圓盤，則需要通過3個(gè)步驟解決這個(gè)游戲：①將1號(hào)圓盤從A柱移到B柱上；②將2號(hào)圓盤從A柱移到C柱上。③再將1號(hào)圓盤從B柱移C到柱上。以此類推，雖然游戲的目的是將圓盤從A柱移到C柱上，但是有必要使用B柱作為圓盤的臨時(shí)安放位置。可以定義函數(shù)hanoi(n，a，b，c)，通過遞歸解決該問題。1．理解題意2．問題思考理思路3．算法分析本題要求用最少的移動(dòng)次數(shù)，把1到n號(hào)圓盤從A柱經(jīng)過B柱移動(dòng)到C柱。根據(jù)分析，需要經(jīng)過以下幾步：第一步：用最少移動(dòng)次數(shù)把1到n-1號(hào)圓盤從A柱經(jīng)過C柱移動(dòng)到B柱；第二步：把n號(hào)圓盤直接從A柱移動(dòng)到C柱；第三步：用最少移動(dòng)次數(shù)把1到n-1號(hào)圓盤從B柱經(jīng)過A柱移動(dòng)到C柱。觀察發(fā)現(xiàn)，第1步和第3步與原問題的本質(zhì)是一樣的，只是圓盤數(shù)量在減少，源柱、中間柱和目標(biāo)柱的狀態(tài)發(fā)生了變化。至此，遞歸關(guān)系比較明顯，遞歸終止條件就是當(dāng)n=1時(shí)，直接從A柱移動(dòng)到C柱即可。理思路查秘籍1．函數(shù)的聲明與調(diào)用編寫程序時(shí)，若想調(diào)用函數(shù)，必須先告訴計(jì)算機(jī)，也就是要先聲明函數(shù)。只有聲明了函數(shù)之后，才可以按規(guī)定格式調(diào)用函數(shù)。具體格式如下：如果在所有函數(shù)定義之前聲明了函數(shù)，那么該函數(shù)在本程序文件中任何地方都有效。如果是在某個(gè)主調(diào)函數(shù)內(nèi)部聲明了被調(diào)用函數(shù)，那么該函數(shù)就只能在這個(gè)函數(shù)內(nèi)部有效。函數(shù)聲明與函數(shù)定義時(shí)的第一行類似，只多了1個(gè)“；”號(hào)。查秘籍２．函數(shù)的返回值在組成函數(shù)體的各類語句中，在程序的最后要加一個(gè)返回語句return。它的一般形式是：return（表達(dá)式）；其功能是把程序流程從被調(diào)函數(shù)轉(zhuǎn)向主調(diào)函數(shù)并把表達(dá)式的值帶回主調(diào)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)函數(shù)的返回。當(dāng)一個(gè)函數(shù)類型定義為void，或沒有返回值時(shí)，函數(shù)中可以沒有return語句；函數(shù)類型定義為int，必須有返回值。求解決1．編寫代碼２．測(cè)試程序輸入：1運(yùn)行結(jié)果：

輸入：2運(yùn)行結(jié)果：

輸入：3運(yùn)行結(jié)果：

求解決3．程序解決4．易犯錯(cuò)誤如果要把64個(gè)圓盤，由一根柱上移到另一根柱上，并且始終保持上小下大的順序。這需要多少次移動(dòng)呢?通過遞歸的方法，假設(shè)有n片，移動(dòng)次數(shù)是f(n)，顯然f(1)=1，f(2)=3，f(3)=7，且f(k+1)=2*f(k)+1，且不難證明f(n)=2n-1。n=64時(shí)，f(n)=18446744073709551615。這個(gè)數(shù)字非常龐大，如每秒鐘一次，共需多長(zhǎng)時(shí)間呢？假如一個(gè)平年365天，才有60秒×60分×24小時(shí)×365=31536000秒，因此，移完這些圓盤需要5845.54億年以上，而地球存在至今不過45億年。因此，眾僧們即便是耗盡畢生精力也不可能完成64個(gè)圓盤的移動(dòng)。函數(shù)定義與函數(shù)聲明是不同的，定義是寫出函數(shù)的完整形式，而聲明是告訴系統(tǒng)此函數(shù)的返回值類型、參數(shù)的個(gè)數(shù)與類型，便于編譯時(shí)進(jìn)行有效的類型檢查。函數(shù)聲明與函數(shù)定義時(shí)的第一行類似，只多了1個(gè)“；”號(hào)。在函數(shù)定義時(shí)，函數(shù)名后沒有分號(hào)。求解決5．程序改進(jìn)在C語言中，除了主函數(shù)外，對(duì)于用戶定義的函數(shù)要遵循“先定義，后使用”的規(guī)則。若把函數(shù)的定義放在調(diào)用之后，應(yīng)該在調(diào)用之前對(duì)函數(shù)進(jìn)行聲明（或稱為函數(shù)說明）。但若被調(diào)函數(shù)的定義出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前，也可以不進(jìn)行函數(shù)聲明。程序代碼如下所示。求解決6．拓展應(yīng)用在印度還有一個(gè)傳說，國(guó)王打算獎(jiǎng)賞國(guó)際象棋的發(fā)明人——宰相西達(dá)依爾。就問他想要什么，他對(duì)國(guó)王說：“陛下，請(qǐng)您在這張棋盤的第1個(gè)小格里賞給我一粒麥子，在第2個(gè)小格里給2粒，第3個(gè)小格給4粒，以后每一小格都比前一小格加一倍。請(qǐng)您把這樣擺滿棋盤上所有64格的麥粒，都賞給您的仆人吧！”國(guó)王覺得這個(gè)要求太容易滿足了，就命令給他這