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第六章实验报告(2)

C程序设计实验报告

实验项目：函数和宏定义实验

姓名：王雨晴实验地点： 514物联网实验室实验时间：2019年5月16日

一、实验目的和要求

   1.掌握函数的定义方法和调用规则。
   2.掌握C语言程序中主调函数和被调用函数之间进行数据传递的规则。
   3.了解函数的返回值及其类型，并正确使用它。
   4.了解局部变量和  全局变量的作用域及它们与储存分类的关系，理解变量的存在性和可见性的概念。
   5.练习递归函数的使用。
   6.理解宏观的概念，掌握定义无参宏和带 参宏的方法。了解文件包含的概念，掌握其用法.
   7.理解内部函数和外部函数，了解外部函数的编译和连接的方法。

2、模块化程序设计

掌握C语言中定义函数的方法；
掌握通过值传递调用函数的方法。

3、函数的递归调用

在递归函数中，使用数字1作为回归条件；
在递归函数中，使用if-else语句根据条件的真假来决定是递归还是回归。

二、实验内容

实验练习一、利用复化梯形公式计算定积分。

1、问题描述

编制一个函数sab（a,b,n），其功能为利用复化梯形公式计算定积分

其中n为对区间【a，b】的等分数。要求该函数在独立的一个文件中。
编制一个主函数以及计算被积函数数值的函数复f(x),在主函数中调用（1）中的函数sab（a,b,n）计算并输出下列积分值

要求主函数与函数f（x）在同一个文件中。
编制另一个主函数以及计算被积函数数值的函数f(x)，在主函数中调用（1）中的函数sab（a,b,n）计算并输出下列积分值

同样要求主函数与函数f（x）在同一个文件中。
要求画出模块sab（）的流程图。
设定积分为

则复化梯形求积公式为

其中h=（b-a）/n，Xk=a+kh.
2、流程图

3、实验代码

//sab.h//
#include<stdio.h>
double f(double x);
double sab(double a,double b,int n)
{
    double h,result,x1,x2,x3=0,t;
    int k;
    h=(b-a)/n;
    x1=f(a);
    x2=f(b);
    for(k=1;k<=n-1;k++)
    {
        t=a+k*h;
        x3=x3+f(t);
    }
    return h*(x1+x2)/2+h*x3;
}

//2-1.cpp//
#include <stdio.h>
#include<math.h>
#include"sab.h"
double f(double x)
{
	double result;
	result=x*x*exp(x);
	return result;
}
main()
{
	double a,b,result;
	int n;
	printf("pleaase input double a,b and integer n: ");
	scanf("%lf%lf%d",&a,&b,&n);
	result=sab(a,b,n);
	printf("sab(%lf,%lf,%d)=%lf
",a,b,n,result);
	return 0;
}

//2-2.cpp//
#include <stdio.h>
#include "sab.h"
double f(double x)
{
	double result;
	result=1/(25+x*x);
	return result;
}
main()
{
	double a,b,result;
	int n;
	printf("pleaase input double a,b and integer n: ");
	scanf("%lf%lf%d",&a,&b,&n);
	result=sab(a,b,n);
	printf("sab(%lf,%lf,%d)=%lf",a,b,n,result);
	return 0;
}

4、问题分析
这个题最要注意的是sab.h这个是头文件，直接是不能编译的。sab.h里面是对函数的定义，然后我们就可以在其他要用的文件中直接使用，只要有sab.h这个头文件就好。所以这样就会方便很多。

运行结果：
2-1:

2-2:

实验练习2：6.4.2.3计算Ackerman函数

1、问题的简单描述：
(1)根据方法说明，编制计算Ackman函数的递归函数ack(n,x,y)。

(2)编制一个主函数，由键盘输入n,x,y，调用(1)中的函数ack(n,x,y),计算Ackman函数。

(3)在主函数中，输入前要有提示，并检查输入数据的合理性，若输入的数据不合理，则输出出错信息。输出要有文字说明。

(4)输入(n,x,y)=(2,3,1)运行该程序。然后自定义几组数据再运行该程序。

方法说明：

Ackman函数的定义如下:

n,x,y为非负整数，且

2、流程图

3、实验代码

#include <stdio.h>
int ACK (int n,int x,int y)
{
	int a;
	if (n==0)
	    a=x+1;
    if (n==1&&y==0)
	    a=x;
    if (n==2&&y==0)
	    a=0;
    if (n==3&&y==0)
	    a=1;
	if (n>=4&&y==0)
	    a=2;
	if (n!=0&&y!=0)
	    a=ACK(n-1,ACK(n,x,y-1),x);
    return a;
}
    
main ()
{
	int n,x,y,result;
	printf("please input n,x,y: ");
	scanf("%d,%d,%d",&n,&x,&y);
	if (n<0&&y<0&&x<0)
	    printf("error!please input aganin: ");
	else
	result=ACK(n,x,y);
	printf("ACK(%d,%d,%d)=%d
",n,x,y,result);
}

4、问题分析
这个程序有多个回归方程，用了5个if来编写。

运行结果

实验练习3：6.4.3.1编写计算x的y次幂的递归函数getpower(int x,int y)，并在主程序中实现输入输出

1、问题的简单描述：
编写程序，分别从键盘输入数据x和y，计算x的y次幂并输出。
2、流程图

3、实验代码

#include <stdio.h>
long getpower (int x,int y)
{
	if(y==1)
	  return x;
    else if(y>=2)
      return x*getpower(x,y-1);      
}
main()
{
	int num,power;
    long answer;
	printf("输入一个数：");
	scanf("%d",&num);
	printf("输入幂次方：");
	scanf("%d",&power);
	answer=getpower(num,power);
	printf("结果是：%d
",answer); 
}

4、问题分析
answer可能要存放比较大的数据，所以前面最好加一个long，用长整型数据，但是同时也要注意用到%ld。输出整型都要用%ld。

运行结果

实验练习4：6.4.3.2编写计算学生年龄的递归函数

1、问题的简单描述：
用递归方法计算学生的年龄。已知第一位学生年龄最小为10岁，其余学生一个比一个大2岁，求第5位学生的年龄。
2、流程图

3、实验代码

#include <stdio.h>
int age (int n)
{
	int c;
	if (n==1)
	c=10;
	else if(n>1)
	c=age(n-1)+2;
	return c;
}
main () 
{
	int n=5 ,x;
	x=age(n);
	printf("第%d个学生的年龄是%d",n,x);
}

4、问题分析
运行结果

实验练习5：6.4.3.3编写递归函数实现Ackman函数

1、问题的简单描述：
定义递归函数实现下列Ackman函数：

其中m、n为正整数。设计程序求Acm(2,1),Acm(3,2)。
2、流程图

3、实验代码

#include <stdio.h>
Acm (int m,int n)
{
	if(m==0)
	   return n+1;
	else if(n==0)
	   return Acm(m-1,1);
	else if (n>0&&m>0)
	   return Acm(m-1,Acm(m,n-1));
}
int main()

{   int x,y;
    x=Acm(2,1);
    y=Acm(3,2);
	printf("Acm(2,1)=%d
",x);
	printf("Acm(3,2)=%d
",y);
	return 0;
}