Bài giảng Nhập môn lập trình - Chương 5: Hàm-Chương trình con - Ngô Hữu Dũng

Nhập môn lập trình Hàm – Chương trình con TS. Ngô Hữu Dũng TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nội dung Nhập môn lập trình - Hàm Main() Function1() Function2() Function3() Function4() FUNCTION Input Output 2 Đặt vấn đề  Viết chương trình tính S = a! + b! + c! với a, b, c là 3 số nguyên dương nhập từ bàn phím. Nhập môn lập trình - Hàm Chương trình chính Nhập a, b, c > 0 Tính S = a! + b! + c! Xuất kết quả S Nhập a > 0 Nhập b > 0 Nhập c > 0 Tính s1=a! Tính s2=b! Tính s3=c! 3 Đoạn lệnh trùng lặp  3 đoạn lệnh nhập a, b, c > 0 Nhập môn lập trình - Hàm 1. do { 2. printf("Nhap mot so nguyen duong: "); 3. scanf("%d", &a); 4. } while (a <= 0); 5. do { 6. printf("Nhap mot so nguyen duong: "); 7. scanf("%d", &b); 8. } while (b <= 0); 9. do { 10. printf("Nhap mot so nguyen duong: "); 11. scanf("%d", &c); 12.} while (c <= 0); 4 Các đoạn lệnh có tính nguyên tố  3 đoạn lệnh tính s1 = a!, s2 = b!, s3 = c! Nhập môn lập trình - Hàm 1. // Tính s1 = a! = 1 * 2 * * a 2. s1 = 1; 3. for (i = 2; i <= a ; i++) 4. s1 = s1 * i; 5. // Tính s2 = b! = 1 * 2 * * b 6. s2 = 1; 7. for (i = 2; i <= b ; i++) 8. s2 = s2 * i; 9. // Tính s3 = c! = 1 * 2 * * c 10.s3 = 1; 11.for (i = 2; i <= c ; i++) 12. s3 = s3 * i; 5 Tổng quát hoá  Giải pháp => Tổng quát hoá các đoạn lệnh trùng lặp và có tính nguyên tố thành đoạn lệnh tổng quát  Đoạn lệnh nhập tổng quát  Đoạn lệnh tính giai thừa tổng quát Nhập môn lập trình - Hàm 1. // Nhập số nguyên dương 2. do { 3. printf("Nhap mot so nguyen duong: "); 4. scanf("%d", &n); 5. } while (n <= 0); 1. // Tính s = n! = 1 * 2 * * n 2. s = 1; 3. for (i = 2; i <= n ; i++) 4. s = s * i; 6 Chương trình con Nhập môn lập trình - Hàm  Cài đặt hàm nhập số nguyên dương và hàm tính giai thừa 1. void nhap(int &n) 2. { 3. do { 4. printf("Nhap mot so nguyen duong: "); 5. scanf("%d", &n); 6. } while(n <= 0); 7. } 8. int giaiThua(int n) 9. { 10. int s = 1; 11. for (i = 2; i <= n ; i++) 12. s = s * i; 13. return s; 14.} 7 Sử dụng hàm Nhập môn lập trình - Hàm  Sử dụng các hàm trong chương trình chính: 1. int main() 2. { 3. int a, b, c, s1, s2, s3, s; 4. nhap(a); 5. nhap(b); 6. nhap(c); 7. s1 = giaiThua(a); 8. s2 = giaiThua(b); 9. s3 = giaiThua(c); 10. s = s1 + s2 + s3; 11. // s = giaiThua(a)+giaiThua(b)+giaiThua(c); 12. printf("Tong: %d\n", s); 13. return 0; 14.} 8 Cấu trúc Nhập môn lập trình - Hàm  Cấu trúc chương trình  Khai báo nguyên mẫu hàm  prototype  Chương trình chính  Định nghĩa các hàm 1. #include 2. void nhap(int &); 3. int giaiThua(int); 4. int main() 5. { 6. // Nội dung 7. } 8. void nhap(int &n) 9. { 10. // Nội dung 11.} 12.int giaiThua(int n) 13.{ 14. // Nội dung 15.} 9 Hàm  Khái niệm  Một đoạn chương trình có tên, đầu vào và đầu ra.  Có chức năng giải quyết một số vấn đề chuyên biệt cho chương trình chính.  Được gọi nhiều lần với các tham số khác nhau.  Được sử dụng khi có nhu cầu:  Tái sử dụng.  Sửa lỗi và cải tiến. Nhập môn lập trình - Hàm10 Hàm  Cú pháp  Trong đó  : kiểu bất kỳ của C (char, int, long, float,). Nếu không trả về thì là void.  : Như quy tắc đặt tên biến.  : tham số hình thức đầu vào giống khai báo biến, cách nhau bằng dấu ,  : trả về cho hàm qua lệnh return. Nhập môn lập trình - Hàm ([danh sách tham số]) { [return ;] } 11 Khai báo prototype Nhập môn lập trình - Hàm  Prototype: Khai báo các hàm dùng trong chương trình  Kiểu trả về  Tên hàm  Danh sách tham số (nếu có)  Dấu chấm phẩy ;  Đầu chương trình hoặc trong file header (*.h) 1. int cong(int x, int y) 2. { 3. return x + y; 4. } 5. float nhan(int x, int y) 6. { 7. return x * y; 8. } 9. void in(float x) 10. { 11. printf("%.2f", x); 12. } 1. int cong(int, int); 2. float nhan(int, int); 3. void in(char[]); 12 Kiểu trả về của hàm Nhập môn lập trình - Hàm  Hàm có thể trả về một giá trị  int  float  char   void: Không trả về giá trị  Khi kết thúc, hàm sẽ mang một giá trị, trừ trường hợp hàm mang kiểu void. 1. int cong(int x, int y) 2. { 3. return x + y; 4. } 5. float nhan(int x, int y) 6. { 7. return x * y; 8. } 9. void in(float x) 10. { 11. printf("%.2f", x); 12. } 13 Tên hàm và tham số Nhập môn lập trình - Hàm  Tên hàm do người lập trình đặt  Tương tự đặt tên biến  Tham số (đối số)  Một, nhiều hoặc không có tham số  Mỗi tham số đều có kiểu dữ liệu  Các tham số có thể được dùng như một biến cục bộ trong hàm. 1. int cong(int x, int y) 2. { 3. return x + y; 4. } 5. float nhan(int x, int y) 6. { 7. return x * y; 8. } 9. void in(float x) 10. { 11. printf("%.2f", x); 12. } 14 Giá trị trả về Nhập môn lập trình - Hàm  Hàm return  Trả về giá trị cho hàm  Kết thúc hàm  Cú pháp: return ;  Kiểu dữ liệu của phải trùng với kiểu trả về của hàm.  Hàm void không có giá trị trả về  Không dùng lệnh return (Ví dụ 3) 1. int cong(int x, int y) 2. { 3. return x + y; 4. } 5. float nhan(int x, int y) 6. { 7. return x * y; 8. } 9. void in(float x) 10. { 11. printf("%.2f", x); 12. } 15 Gọi hàm Nhập môn lập trình - Hàm  Lệnh gọi hàm  Tên hàm  Danh sách tham số (nếu có)  Theo thứ tự  Cùng kiểu dữ liệu  Hàm có thể trả về một giá trị có kiểu của kiểu trả về của hàm. 1. #include 2. int cong(int, int); 3. float nhan(int, int); 4. void in(float); 5. void main() 6. { 7. int a = 5, b; 8. float c; 9. b = cong(a, 3); 10. c = nhan(b, 5.4); 11. in(c); 12. } 13. // Định nghĩa các hàm 16 Tham số - Truyền Giá trị (Call by Value) Nhập môn lập trình - Hàm // Truyền giá trị của tham số x cho hàm (tham trị) // Hàm sử dụng giá trị nhận được để xử lý void truyenGiaTri(int x) { x++; } /* Khi gọi hàm, có thể dùng hằng, biến hoặc biểu thức để truyền giá trị */ truyenGiaTri(5); truyenGiaTri(a); truyenGiaTri(a+b*5); truyenGiaTri(); truyenGiaTri(5, 7); 17 Tham số - Truyền tham chiếu (Call by Reference) Nhập môn lập trình - Hàm /*- Truyền địa chỉ của biến cho hàm (tham biến) - Hàm sử dụng biến nhận được để xử lý - Giá trị của biến có thể thay đổi sau khi thực hiện hàm - C++ */ void truyenThamChieu(int &x) { x++; } // Khi gọi hàm, chỉ được dùng biến để truyền tham số truyenThamChieu(a); truyenThamChieu(b); truyenThamChieu(5); 18 Tham số - Truyền địa chỉ (Call by Address) Nhập môn lập trình - Hàm /* - Truyền địa chỉ của biến cho hàm (tham biến) - Hàm sử dụng biến nhận được để xử lý - Giá trị của biến có thể thay đổi sau khi thực hiện hàm - Thao tác kiểu con trỏ */ void truyenDiaChi(int *x) { *x++; } /* Khi gọi hàm, chỉ được dùng địa chỉ của biến để truyền tham số */ truyenDiaChi(&a); truyenDiaChi(&b); truyenDiaChi(a); truyenDiaChi(5); 19 Nhiều loại tham số Nhập môn lập trình - Hàm /* Các tham số có thể được truyền theo nhiều cách */ void honHop(int x, int &y, int *z) { x++; y++; *z++; } /* Khi gọi hàm cần truyền phù hợp với tham số tương ứng */ honHop(5, a, &b); hopHop(a + b, b, &a); hopHop(a, a + b, &a); hopHop(5, a, b); 20 Các cách nhận giá trị tính toán từ hàm Nhập môn lập trình - Hàm // Nhận giá trị trả về int tinhTong(int x, int y) { return x + y; } // Nhận tham chiếu void tinhTong(int x, int y, int &tong) { tong = x + y; } // Nhận tham biến hoặc tham chiếu void tinhTongHieu(int x, int y, int &tong, int *hieu) { tong = x + y; *hieu = x – y; } 21 Xây dựng hàm  Đầu vào - Input?  Đầu ra - Output?  Kiểu trả về?  Tham số?  Nguyên mẫu hàm?  Định nghĩa hàm?  Sử dụng hàm? Nhập môn lập trình - Hàm f(x)Input Output 22 Hàm không trả về  Ví dụ 1 – Xuất tổng  Tên hàm: xuatTong  Công việc: tính và xuất tổng 2 số nguyên  Đầu vào: hai số nguyên x và y  Đầu ra: không có Nhập môn lập trình - Hàm 1. void xuatTong(int x, int y) 2. { 3. int s; 4. s = x + y; 5. printf("%d cong %d bang %d", x, y, s); 6. } 23 Hàm trả về  Ví dụ 2 – Tính tổng  Tên hàm: tinhTong  Công việc: tính và trả về tổng 2 số nguyên  Đầu vào: hai số nguyên x và y  Đầu ra: một số nguyên có giá trị x + y Nhập môn lập trình - Hàm int tinhTong(int x, int y) { int s; s = x + y; return s; } 24 Chương trình con - Function  Ví dụ 3 – Nhập và xuất tổng  Tên hàm: nhapXuatTong  Công việc: nhập và xuất tổng 2 số nguyên  Đầu vào: không có  Đầu ra: không có Nhập môn lập trình - Hàm void nhapXuatTong() { int x, y; printf("Nhap 2 so nguyen: "); scanf("%d%d", &x, &y); printf("%d cong %d bang %d", x, y, x + y); } 25 Tầm vực  Khái niệm  Là phạm vi hiệu quả của biến và hàm.  Biến:  Toàn cục: khai báo trong ngoài tất cả các hàm (kể cả hàm main) và có tác dụng lên toàn bộ chương trình.  Cục bộ: khai báo trong hàm hoặc khối { } và chỉ có tác dụng trong bản thân hàm hoặc khối đó (kể cả khối con nó). Biến cục bộ sẽ bị xóa khỏi bộ nhớ khi kết thúc khối khai báo nó. Nhập môn lập trình - Hàm26 Tầm vực Nhập môn lập trình - Hàm int a; int Ham1() { int a1; } int Ham2() { int a2; { int a21; } } void main() { int a3; } 27 Ví dụ phạm vi của biến (1) 1. #include 2. void half(float); 3. float b = 9; // Biến toàn cục 4. void main() 5. { 6. float a = 15; // Biến cục bộ 7. half(a); // Gọi hàm half 8. printf("a = %f, b = %f\n", a, b); 9. } 10. void half(float a) 11. { 12. a = a / 2; // Biến cục bộ trong hàm half 13. b = b / 2; // Biến toàn cục 14. printf("a = %f, b = %f\n", a, b); 15. } Nhập môn lập trình - Hàm28 Ví dụ phạm vi của biến (2) 1. #include 2. void double(float); 3. float x = 5, y = 6; // Biến toàn cục 4. void main() 5. { 6. float y = 7; // Biến cục bộ 7. double(x); // Gọi hàm double 8. printf("x = %f, y = %f\n", x, y); 9. } 10. void double(float x) 11. { 12. x = x * 2; // Biến cục bộ 13. y = y * 2; // Biến toàn cục 14. printf("x = %f, y = %f\n", x, y); 15. } Nhập môn lập trình - Hàm29 Ví dụ phạm vi của biến (3) 1. #include 2. void main() 3. { 4. int x = 5; // Phạm vi hàm main 5. if (x) 6. { 7. int x = 10; // Phạm vi lệnh if 8. x++; 9. printf("x = %d\n",x); 10. } 11. x++; 12. printf("x = %d\n",x); 13. } Nhập môn lập trình - Hàm30 Bài tập vận dụng Nhập môn lập trình - Hàm  Viết các hàm sau 1. Hàm nhập một số nguyên dương 2. Hàm nhập một số nguyên dương nhỏ hơn 100 3. Hàm nhập một số nguyên có giá trị từ a đến b 4. Hàm tính trung bình cộng của hai số thực 5. Hàm tính giai thừa của số nguyên dương n 6. Hàm tính diện tích của tam giác, biết ba cạnh 7. Hàm kiểm tra ba số có phải là ba cạnh của tam giác 8. Hàm kiểm tra số nguyên tố 9. Hàm xuất ra màn hình các số từ 1 đến n 10. Hàm xuất ra màn hình các số nguyên tố nhỏ hơn n 31 Đệ quy  Khái niệm  Một chương trình con có thể gọi một chương trình con khác.  Nếu gọi chính nó thì được gọi là sự đệ quy.  Số lần gọi này phải có giới hạn (điểm dừng)  Ví dụ  Tính S(n) = n! = 1*2**(n-1)*n  Ta thấy S(n) = S(n-1)*n  Vậy thay vì tính S(n) ta sẽ đi tính S(n-1)  Tương tự tính S(n-2), , S(2), S(1), S(0) = 1 Nhập môn lập trình - Hàm32 Đệ quy  Ví dụ Nhập môn lập trình - Hàm int GiaiThua(int n) { if (n == 0) return 1; else return GiaiThua(n – 1) * n; } int GiaiThua(int n) { if (n > 0) return GiaiThua(n – 1) * n; else return 1; } 33 Bài tập 5.1 Viết các hàm sau a. Viết hàm đổi một ký tự hoa sang ký tự thường. b. Viết thủ tục giải phương trình bậc nhất. c. Viết thủ tục giải phương trình bậc hai. d. Viết hàm trả về giá trị nhỏ nhất của 4 số nguyên. e. Viết thủ tục hoán vị hai số nguyên. f. Viết thủ tục sắp xếp 4 số nguyên tăng dần. Nhập môn lập trình - Hàm34 Bài tập 5.2 Viết các hàm nhận vào một số nguyên dương và: a. Trả về số đảo của số đó. b. Có phải là số đối xứng (Trả về True/False) c. Có phải là số chính phương. d. Có phải là số nguyên tố. e. Tổng các chữ số lẻ. f. Tổng các chữ số nguyên tố. g. Tổng các chữ số chính phương. Nhập môn lập trình - Hàm35 Bài tập 5.3 Viết hàm nhận vào một số nguyên dương n và thực hiện: a. S = 1 + 2 + + n b. S = 12 + 22 + + n2 c. S = 1 + 1/2 + + 1/n d. S = 1 * 2 * * n e. S = 1! + 2! + + n! Nhập môn lập trình - Hàm36