第六章函数与宏定义实验报告二

曾经终败给现在 2021-11-29 12:02 253阅读 0赞

# C程序设计实验报告 #

# 实验项目： #

1、利用复化梯形公式计算定积分  
2、计算Ackerman函数  
3、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  
4、编写计算学生年龄的递归函数  
5、编写递归函数实现Ackman函数

# 姓名：张时锋  实验地点：教学楼514  实验时间：2019.5.16 #

## 一、实验目的与要求 ##

### 1、利用复化梯形公式计算定积分 ###

*  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

### 2、计算Ackerman函数 ###

*  掌握递归函数的设计方法
 *  进一步练习阅读检查与调试修改C程序的方法

### 3、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 ###

*  写出解决该问题的递归算法：  
    ![1613195-20190508162001880-1015630802.png][]
 *  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推还是回归。

### 4、编写计算学生年龄的递归函数 ###

*  写出解决该问题的递归算法：  
    递归公式如下，根据公式容易写出递归程序。  
    ![1613195-20190508163121049-539394456.png][]
 *  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推还是回归。

### 5、编写递归函数实现Ackman函数 ###

*  根据递归公式编写递归函数；
 *  在递归函数中，使用if\_else语句根据条件的真假来决定是递推还是回归。

## 二、实验内容 ##

# 1、利用复化梯形公式计算定积分 #

## 1、问题的简单描述： ##

（1）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  
![1613195-20190508164633160-1553727717.png][]  
其中n为对区间\[a,b\]的等分数。要求该函数在一个独立的文件中。  
（2）编制一个主函数以及计算被积函数值的函数 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  
![1613195-20190508164831531-1960738658.png][]  
要求主函数与函数f(x)在同一文件中。  
（3）编制另一个主函数以及计算被积函数值的函数 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  
![1613195-20190508164859669-783506504.png][]  
同样要求主函数与函数f(x)在同一文件中。  
（4）要求画出模块sab()的流程图。  
方法说明：  
设定积分为  
![1613195-20190508164940870-313063498.png][]  
则复化梯形求积公式为  
![1613195-20190508164955194-305580988.png][]  
其中h=(b-a)/n,Xk=a+kh

## 2、流程图： ##

![1628873-20190520002247164-62939305.jpg][]

## 3、实验代码： ##

（1）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,k;
    	h=(b-a)/n;/***求h的值***/ 
    	x1=f(a);/***求f（a）的值***/ 
    	x2=f(b);/***求 f（b）的值***/
    	for(k=1;k<=n-1;k++) /***for循环的循环体***/ 
    	{
    		t=a+k*h;
    		x3=x3+f(t); /***求 hf(xk)值***/ 
    	}
    	result=h*(x1+x2)/2+h*x3;/***最终的值存入result中***/ 
    	return result;
    }

(2)6.4.2-1

#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("请输入a,b,n:");/***提示输入a,b,n***/ 
    	scanf("%lf%lf%d",&a,&b,&n);/***输入a,b,n***/ 
    	result=sab(a,b,n);/***调用sab(a,b,n)求积分***/ 
    	printf("sab(%lf,%lf,%d)=%f",a,b,n,result);/***输出结果***/ 
    	return 0;
    }

(3)6.4.2-2

#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("请输入a,b,n:");/***提示输入a,b,n***/ 
    	scanf("%lf%lf%d",&a,&b,&n);/***输入a,b,n***/ 
    	result=sab(a,b,n);/***调用sab(a,b,n)求积分***/ 
    	printf("sab(%lf,%lf,%d)=%f",a,b,n,result);/***输出结果***/ 
    	return 0;
    }

## 4、运行结果 ##

![1628873-20190520003059873-273000766.png][]

![1628873-20190520003151648-1359186524.png][]

## 5、问题分析： ##

三个文件要分开放的，头文件sab.h在两个程序中都要调用，开始时文件命名出错，一直找不到问题，后来经他人提醒才发现问题。还有就是%f和%lf之间有区别。

# 2.计算Ackerman函数 #

## 1.问题描述： ##

具体要求：  
(1)根据方法说明，编制计算Ackerman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Ackerman函数。  
(3)在主函数中，输入之前要有提示，并检查输入数据的合理性，若输入的数据不合理，则输出错误信息，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：  
Ackerman函数的定义如下：

n,x,y为非负整数，且  
![1614106-20190510222501347-986285527.png][]

## 2.流程图： ##

![1628873-20190520003728140-74300212.jpg][]

## 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)
    		return a=ack(n-1,ack(n,x,y-1),x);
    		return a;
    }
    main()
    {
    	int n,x,y,r;
    	printf("请输入n,x,y:");/***提示输入n,x,y***/ 
    	scanf("%d%d%d",&n,&x,&y);/***输入a,b,n***/ 
    	if(n<0||x<0||y<0)
    	{ 
    		printf("请输入正整数\n");
    		scanf("%d%d%d",&n,&x,&y);/***输入a,b,n***/ 
    	} 
        r=ack(n,x,y);
    	printf("ack(%d,%d,%d)=%d\n",n,x,y,r);/***输出结果***/
     }

## 4、运行结果 ##

![1628873-20190520004431203-999979259.png][]

## 5、问题分析： ##

根据流程图进行，主要是注意if条件的判断。

# 3、编写计算x的y次幂的递归函数getpower(int x,int y)，并在主程序只能怪实现输入输出 #

## 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 ##

![1628873-20190520005007448-704770193.jpg][]

## 3、实验代码 ##

#include <stdio.h>
    long getpower(int x, int y)
    {
    	if(y==1)
    		return x;
    	else
    	return x*getpower(x,y-1);
    }
    main()
    {
    	int num,power;
    	long answer;
    	printf("请输入一个数:");/***提示输入一个数***/ 
    	scanf("%d",&num);/***输入一个整数***/ 
    	if(num!=int(num))
    	{
    		printf("输入错误，请重新输入\n");
    		scanf("%d",&num);
    	}
    	printf("请输入幂次方:");/***提示输入幂次方***/ 
    	scanf("%d",&power);/***输入一个整数***/ 
    	if(power!=int(power))
    	{
    		printf("输入错误，请重新输入\n");
    		scanf("%d",&power);
    	}
    	answer=getpower(num,power);
    	printf("结果是：%ld\n",answer);
     }

## 4、运行结果 ##

![1628873-20190520005208778-821186766.png][]

## 5、问题分析： ##

主要是根据流程图进行，但我的还不能提示错误之后继续很好的进行。

# 4、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、流程图如下： ##

![1628873-20190520005617293-523236137.jpg][]

## 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,nl;
    	nl=age(n);
    	printf("第五位学生年龄：%d\n",nl);
    }

## 4、运行结果： ##

![1628873-20190520005746329-286178377.png][]

## 5、问题分析： ##

进行下一步递推，将调用函数的结果放进去。

# 5、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：  
![1613195-20190508173220369-893216811.png][]

其中m、n为正整数。设计程序求Acm(2,1),Acm(3,2)。

## 2、程序流程图如下 ##

![1628873-20190520010126103-1964206723.jpg][]

## 3、实验代码： ##

#include <stdio.h>
    acm(int m,int n)
    {
    	if(m==0)/***判断回归条件的if语句头部***/ 
    		m=n+1;
    	else
    	if(n==0)
    		m=acm(m-1,1);/***进一步递推的语句***/ 
    	else
    	if(n>0&&m>0)
    		m=acm(m-1,acm(m,n-1));
    }
    int main()
    {
    	int m,n,x,y;
        printf("请输入 m,n:");
        	scanf("%d%d",&m,&n);
        printf("请输入 x,y:");
        	scanf("%d%d",&x,&y);
        printf("acm(%d，%d)=%d\n",m,n,acm(m,n));
        printf("acm(%d，%d)=%d",x,y,acm(x,y));
        return 0; 
    }

## 4、运行结果： ##

![1628873-20190520010656233-101899368.png][]

## 5、问题分析： ##

根据前面两题可以很轻松的做出来；

# 三、实验小结 #

1、在6.4.2-2中知道了对于另外文件的调用，在函数头部进行声明。

2、加强了if语句的熟练，和递归函数的调用。

转载于:https://www.cnblogs.com/zsflhm/p/10891800.html

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[1628873-20190520010126103-1964206723.jpg]: /images/20211129/55c5a12783a34e8d943a28f675bcfe22.png
[1628873-20190520010656233-101899368.png]: /images/20211129/215a2c4ac9b349e0ab100e8fed1a2fcf.png