Bài giảng Lập trình C++ - Chương 4 Hàm con

CHƯƠNG 4 HÀM CON 1 4 /3 /2 0 1 5 1 CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH 2 Khai báo Cài đặt hàm Hàm main() C H Ư Ơ N G T R ÌN H C Khai báo thư viện hàm Khai báo hàm Khai báo hằng số Cài đặt tất cả những hàm con đã được khai báo Gọi thực hiện các hàm theo yêu cầu của bài toán KHÁI NIỆM  Hàm là một đoạn chương trình độc lập thực hiện trọn vẹn một công việc nhất định sau đó trả về giá trị cho chương trình gọi nó, hay nói cách khác hàm là sự chia nhỏ của chương trình.  Mục đích sử dụng hàm:  Khi có một công việc giống nhau cần thực hiện ở nhiều vị trí.  Khi cần chia một chương trình lớn phức tạp thành các đơn thể nhỏ (hàm con) để chương trình được trong sáng, dễ hiểu trong việc xử lý, quản lý việc tính toán và giải quyết vấn đề. 3 3 Mẫu tổng quát của hàm TênHàm([ds các tham số]); Trong đó:  Kiểu dữ liệu trả về của hàm (kết quả của hàm/ đầu ra), gồm 2 loại – void: Không trả về giá trị – float / int / long / char */ kiểu cấu trúc / : Trả về giá trị kết quả có kiểu dữ liệu tương ứng với bài toán (chỉ trả về được 1 giá trị theo kiểu dữ liệu) 4 int Tong(int a, int b) { int s=a+b; return s; } void main() { int kq = Tong (12, 3); cout<<“Tong cua 12 va 3: “<<kq; } 5 Truyền đối số Tham số Gọi hàm Ví dụ TênHàm: Đặt tên theo qui ước sao cho phản ánh đúng chức năng thực hiện của hàm Danh sách các tham số (nếu có): đầu vào của hàm (trong một số trường hợp có thể là đầu vào và đầu ra của hàm nếu kết quả đầu ra có nhiều giá trị - Tham số này gọi là tham chiếu) 6 HÀM KHÔNG TRẢ VỀ GIÁ TRỊ Cài đặt void TênHàm([danh sách các tham số]) { Khai báo các biến cục bộ Các câu lệnh / khối lệnh hay lời gọi đến hàm khác. } Gọi hàm TênHàm(danh sách tên các đối số); Những phương thức loại này thường rơi vào những nhóm chức năng: Nhập / xuất dữ liệu , thống kê, sắp xếp, liệt kê 7 VÍ DỤ 1 Viết chương trình nhập số nguyên dương n và in ra màn hình các ước số của n Phân tích bài toán: Input: n (Để xác định tham số) Kiểu dữ liệu: số nguyên dương (int). Output: In ra các ước số của n (Để xác định kiểu dữ liệu trả về của hàm) Xuất ra màn hình  Không trả về giá trị  Kiểu dữ liệu của hàm là void . Xác định tên hàm: Hàm này dùng in ra các ước số của n nên có thể đặt là LietKeUocSo void LietKeUocSo(int n); 8 #include void LietKeUocSo(int n); void LietKeUocSo(int n) { for (int i = 1; i <= n; i++) if (n % i == 0) cout<<i<<“\t”; } void main() { int n; cout<<"Nhap so nguyen duong n: "; cin>>n; cout<<"Cac uoc so cua “<<n<<“: “; LietKeUocSo(n); //gọi hàm } 9 Có dấu chấm phẩy Không dấu chấm phẩy Kết quả chương trình 10 HÀM TRẢ VỀ GIÁ TRỊ Cài đặt TênHàm([danh sách các tham số]) { kq; Khai báo các biến cục bộ Các câu lệnh / khối lệnh hay lời gọi đến hàm khác. return kq; } Gọi hàm Tên biến = TênHàm (danh sách tên các đối số); Những phương thức này thường rơi vào các nhóm: Tính tổng, tích, trung bình, đếm, kiểm tra, tìm kiếm 11 VÍ DỤ 2 Viết chương trình nhập số nguyên dương n và tính tổng  Phân tích bài toán: Input: n (Để xác định tham số)  Kiểu dữ liệu: số nguyên dương (int). Output: Tổng S (Để xác định kiểu dữ liệu phương thức)  Trả về giá trị của S.  S là tổng các số nguyên dương nên S cũng là số nguyên dương  Kiểu tra ̉ về của hàm là int (hoặc long).  Xác định TênHàm: Dùng tính tổng S nên có thể đặt là TongS int TongS(int n); 12 0;321  nnSn  #include int TongS(int n); int TongS(int n) { int kq = 0; for (int i = 1; i <= n; i++) kq + = i; return kq; } void main() { int n, S; cout<<"Nhap vao so nguyen n: "; cin>>n; S = TongS(n); //gọi hàm và gán kết quả cout<<"Tong tu 1 den n: " <<S; } 13 TẦM VỰC CỦA BIẾN Phạm vi khối Phạm vi hàm Phạm vi chương trình Phạm vi tập tin 14 PHẠM VI KHỐI Một khối được giới hạn bởi ngoặc {}. Biến khai báo trong khối đó có phạm vi khối, nghĩa là nó chỉ hoạt động trong khối đó mà thôi. Phạm vi này còn gọi là cục bộ, và biến đưọc gọi là biến cục bộ. 15 PHẠM VI KHỐI (tt) 16 void main() { int i=20; { int i=10; cout<<"Gia tri i ben trong khoi: "<<i<<endl; } cout<<"Gia tri i ben ngoai khoi: "<<i; } Kết quả Gia tri i ben trong khoi: 10 Gia tri i ben ngoai khoi: 20 PHẠM VI HÀM Biến hoạt động từ đầu đến cuối một hàm, chỉ có tác dụng trong hàm 17 void main() { int k; float m; double x; //Các lệnh khác // } PHẠM VI CHƯƠNG TRÌNH  Biến được khai báo bên ngoài các hàm – còn được gọi là biến toàn cục, có tác dụng cho toàn bộ chương trình  Biến toàn cục mặc dù được nhìn thấy ở mọi hàm trong toàn chương trình, nhưng không nên khai báo sử dụng nhiều nếu không cần thiết, vì nó sẽ gây trở ngại cho quá trình dò tìm lỗi khi debug chương trình 18 int a, b; void Nhap() { cout<<"Nhap a: "; cin>>a; cout<<"Nhap b: "; cin>>b; } void main() { int c; Nhap(); c=a+b; cout<<"Tong = "<<c; } PHẠM VI TẬP TIN  Biến được khai báo toàn cục và có kèm từ khóa static 19 int x = 0; static int y = 0; static float z = 0.0; void main() { int i; //Các lệnh . . } THAM SỐ LÀ THAM CHIẾU Tham số làm kết quả đầu ra Tham số vừa làm đầu vào và đầu ra Dùng dấu & phía trước tên tham số khi cài đặt hàm 20 VÍ DỤ Xét chương trình hoán vị 2 số nguyên a, b cho trước Viết chương trình với 2 trường hợp  Trường hợp không dùng tham chiếu  Trường hợp dùng tham chiếu 21 void HoanVi(int a, int b) { int tam = a; a = b; b = tam; cout<<"Trong HoanVi: a = “<<a<<“ ;b = “<<b; } void main() { int a = 5, b = 21; cout<<"Truoc khi HoanVi: a = “<<a<<“ ; b = “<<b; HoanVi(a, b); cout<<"Sau khi goi HoanVi: a = “<<a<<“ ;b = “<<b; } 22 TRƯỜNG HỢP 1 Kết quả 23 void HoanVi(int &a, int &b) { int tam = a; a = b; b = tam; cout<<"Trong HoanVi: a = “<<a<<“ ;b = “<<b; } void main() { int a = 5, b = 21; cout<<"Truoc khi HoanVi: a = “<<a<<“ ; b = “<<b; HoanVi(a, b); cout<<"Sau khi goi HoanVi: a = “<<a<<“ ;b = “<<b; } 24 TRƯỜNG HỢP 2 Kết quả 25 NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG HÀM Trước khi xây dựng hàm phải trả lời những câu hỏi sau:  Hàm trả về gì?  Xác định kiểu dữ liệu trả về của hàm  Hàm làm gì?  Xác định tên hàm  Cần những thông tin gì để hàm xử lý?  Xác định tham số Ứng với mỗi thông tin đã xác định, xác định xem đã có giá trị trước khi vào hàm chưa, - Nếu chưa có  Biến ở dạng tham chiếu (dùng để nhập giá trị trong hàm) - Nếu có mà sau khi thực hiện xong hàm vẫn không thay đổi  Biến ở dạng tham trị (không là tham chiếu) - Nếu có mà sau khi thực hiện xong hàm thì giá trị cũng bị thay đổi theo  Biến ở dạng tham chiếu 26 GIỚI THIỆU HÀM ĐỆ QUI Một hàm được gọi có tính đệ qui nếu trong thân của hàm đó có lệnh gọi lại chính nó một cách tường minh hay tiềm ẩn. Phân loại đệ qui –Đệ qui tuyến tính. –Đệ qui nhị phân. –Đệ qui phi tuyến. –Đệ qui hỗ tương. 27 ĐỆ QUI TUYẾN TÍNH • Trong thân hàm có duy nhất một lời gọi hàm gọi lại chính nó một cách tường minh. TenHam () { if (điều kiện dừng) { . . . //Trả về giá trị hay kết thúc công việc } //Thực hiện một số công việc (nếu có) . . . TenHam (); //Thực hiện một số công việc (nếu có) } 28 Ví dụ: Tính - Điều kiện dừng: S(0) = 0. - Qui tắc (công thức) tính: S(n) = S(n-1) + n. long TongS (int n) { if(n==0) return 0; return ( TongS(n-1) + n ); } 29 nnS  321)( ĐỆ QUI NHỊ PHÂN Trong thân của hàm có hai lời gọi hàm gọi lại chính nó một cách tường minh. TenHam () { if (điều kiện dừng) { . . . //Trả về giá trị hay kết thúc công việc } //Thực hiện một số công việc (nếu có) . . .TenHam (); //Giải quyết vấn đề nhỏ hơn //Thực hiện một số công việc (nếu có) . . . TenHam (); //Giải quyết vấn đề còn lại //Thực hiện một số công việc (nếu có) } 30 Ví dụ: Tính số hạng thứ n của dãy Fibonaci được định nghĩa như sau: f1 = f0 =1 ; fn = fn-1 + fn-2 ; (n>1) Điều kiện dừng: f(0) = f(1) = 1. long Fibonaci (int n) { if(n==0 || n==1) return 1; return Fibonaci(n-1) + Fibonaci(n-2); } 31 ĐỆ QUI PHI TUYẾN Trong thân của hàm có lời gọi hàm gọi lại chính nó được đặt bên trong vòng lặp. TenHam () { for (int i = 1; i<=n; i++) { //Thực hiện một số công việc (nếu có) if (điều kiện dừng) { . . . //Trả về gia ́ trị hay kết thúc công việc } else { //Thực hiện một số công việc (nếu có) TenHam (); } } } 32 Ví dụ: Tính số hạng thứ n của dãy {Xn} được định nghĩa như sau: X0 =1 ; Xn = n 2X0 + (n-1) 2X1 + + (n-i) 2Xi + + 1 2Xn-1 ; (n≥1) Điều kiện dừng:X(0) = 1. Phân tích : Với n = 3, biểu thức có dạng: X3 = 3 2X0 + 2 2X1 + 1 2X2; X2 = 2 2X0 + 1 2X1; X1 = 1 2X0; X0 = 1; Kết quả : X3 = 18 33 long TinhXn (int n) { if(n==0) return 1; long s = 0; for (int i=1; i<=n; i++) s = s + i * i * TinhXn(n-i); return s; } 34 ĐỆ QUI HỖ TƯƠNG Trong thân của hàm này có lời gọi hàm đến hàm kia va ̀ trong thân của hàm kia có lời gọi hàm tới hàm này. 35 g() f() h() f() f() g() TenHam2 (); TenHam1 () { //Thực hiện một số công việc (nếu có) TenHam2 (); //Thực hiện một số công việc (nếu có) } TenHam2 () { //Thực hiện một số công việc (nếu có) TenHam1 (); //Thực hiện một số công việc (nếu có) } 36 Ví dụ: Tính số hạng thứ n của hai dãy {Xn}, {Yn} được định nghĩa như sau: X0 =Y0 =1 ; Xn = Xn-1 + Yn-1; (n>0) Yn = n 2Xn-1 + Yn-1; (n>0) - Điều kiện dừng:X(0) = Y(0) = 1. long TinhYn(int n); long TinhXn (int n) { if(n==0) return 1; return TinhXn(n-1) + TinhYn(n-1); } long TinhYn (int n) { if(n==0) return 1; return n*n*TinhXn(n-1) + TinhYn(n-1); } 37 CÁCH HOẠT ĐỘNG HÀM ĐỆ QUI Ví dụ tính n! với n=5 38 5n 5n 4n 3n 2n GiaiThua(5)main() 5 4 23 1 12624120 GiaiThua(2)GiaiThua(4) GiaiThua(3) 1n GiaiThua(1) int giaithua(int n) { `if(n<=1) return 1; return giaithua(n-1)*n; } BÀI TẬP 1 Xác định các khai báo hàm của các bài toán sau: 1.Viết chương trình tính diện tích và chu vi của hình chữ nhật với chiều dài và chiều rộng được nhập từ bàn phím. 2.Viết chương trình tính diện tích và chu vi hình tròn với bán kính được nhập từ bàn phím. 3.Nhập vào 3 số thực a, b, c và kiểm tra xem chúng có thành lập thành 3 cạnh của một tam giác hay không? Nếu có hãy tính diện tích, chiều dài mỗi đường cao của tam giác và in kết quả ra màn hình. 4.Viết chương trình nhập 2 số nguyên dương a, b. Tìm USCLN và BSCNN của hai số nguyên đó 39 BÀI TẬP 1 (tt) –Công thức tính diện tích s = sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c) ) với p là nửa chu vi của tam giác –Công thức tính các đường cao: ha = 2s/a, hb=2s/b, hc=2s/c. 40 BÀI TẬP 2 1. Viết chương trình tất cả các bài tập 1 2. Viết chương trình nhập số nguyên dương n, tính tổng các ước số dương của n. Ví dụ: Nhập n=6 Tổng các ước số từ 1 đến n: 1+2+3+6=12. 3. Nhập vào giờ, phút, giây. Kiểm tra xem giờ, phút, giây đó có hợp lệ hay không? In kết quả ra màn hình. 4. Viết chương trình nhập số nguyên dương n gồm k chữ số, đếm xem n có bao nhiêu chữ số là số nguyên tố. 41 5. Viết chương trình tính tiền thuê máy dịch vụ Internet và in ra màn hình kết quả. Với dữ liệu nhập vào là giờ bắt đầu thuê (GBD), giờ kết thúc thuê (GKT), số máy thuê (SoMay).  Điều kiện cho dữ liệu nhập: 6<=GBD<GKT<=21. Giờ là số nguyên.  Đơn giá: 2500đ cho mỗi giờ máy trước 17:30 và 3000đ cho mỗi giờ máy sau 17:30. 6. Viết chương trình tính tiền lương ngày cho công nhân, cho biết trước giờ vào ca, giờ ra ca của mỗi người. Gia ̉ sử rằng:  Tiền trả cho mỗi giờ trước 12 giờ là 6000đ và sau 12 giờ là 7500đ.  Giờ vào ca sớm nhất là 6 giờ sáng và giờ ra ca trễ nhất là 18 giờ (Giả sử giờ nhập vào nguyên). 42