Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
Marcin Szpyrka
Katedra Automatyki
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Instytut Fizyki
Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy Jana Kochanowskiego w Kielcach
2009/10
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
1/24
Funkcje biblioteczne
Funkcje biblioteczne nie s ˛
a cz˛e´sci ˛
a j˛ezyka C. Stanowi ˛
a one zbiór funkcji, które
doł ˛
aczane s ˛
a do kompilatora j˛ezyka i z których mo˙zemy korzysta´c skracaj ˛
ac czas
tworzenia programu.
Przykładowe funkcje matematyczne (math.h)
1
double
sin
(double
x
);
2
double
cos
(double
x
);
3
double
tan
(double
x
);
4
double
exp
(double
x
);
5
double
log
(double
x
);
--
logarytm naturalny
6
double
log10
(double
x
);
7
double
pow
(double
x
, double
y
);
--
x
do
pot˛
egi y
8
double
sqrt
(double
x
);
9
double
fabs
(double
x
);
--
warto´
s´
c bezwzgl˛
edna
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
2/24
Funkcja main z argumentami
Funkcja main mo˙ze by´c funkcj ˛
a wywoływan ˛
a z parametrami. Parametry tej funkcji
wysyłane s ˛
a z linii wywołania programu.
int
main
(int
argc
, char *
argv
[]) { ... }
Funkcj˛e main definiujemy jako funkcj˛e z dwoma argumentami.
z Pierwszy argument argc jest typu int i jest on licznikiem argumentów, tzn.
mówi nam ile parametrów system operacyjny wysłał do programu. Licznik ten
ma warto´s´c co najmniej 1, gdy˙z pierwszym wysyłanym argumentem jest nazwa
programu.
z Drugi argument argv jest wska´znikiem do tablicy argumentów. Poszczególnymi
elementami tej tablicy s ˛
a napisy, tzn. wszystkie argumenty s ˛
a przechowywane
jako napisy i aby wykorzysta´c argumenty b˛ed ˛
ace liczbami, nale˙zy je
odpowiednio przekształci´c.
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
3/24
Funkcja main z argumentami – przykład
1
#include
<stdio.h>
2
#include
<stdlib.h>
3
4
int
main
(int
argc
, char *
argv
[])
/* suma.c */
5
{
6
int
a
,
b
;
7
8
if
(
argc
== 3)
9
{
10
a
=
atoi
(
argv
[1]);
11
b
=
atoi
(
argv
[2]);
12
printf
(
"%d\n"
,
a
+
b
);
13
}
14
else
printf
(
"Bł˛
edna liczba parametrów.\n"
);
15
16
return
0;
17
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
4/24
Funkcja main z argumentami – przykład 2
1
#include
<stdio.h>
2
#include
<stdlib.h>
3
4
int
silnia
(int
n
)
5
{
6
int
i
,
w
= 1;
7
for
(
i
= 1;
i
<=
n
; ++
i
)
w
*=
i
;
8
return
w
;
9
}
10
11
int
main
(int
argc
, char *
argv
[])
12
{
13
int
n
,
k
,
w
;
14
15
if
(
argc
== 3)
16
{
17
n
=
atoi
(
argv
[1]);
18
k
=
atoi
(
argv
[2]);
19
w
=
silnia
(
n
)/(
silnia
(
k
) *
silnia
(
n
-
k
));
20
printf
(
"%d\n"
,
w
);
21
}
22
else
printf
(
"Składnia: newton n k\n"
);
23
24
return
0;
25
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
5/24
Operacje na plikach
Przetwarzanie plików w j˛ezyku C odbywa si˛e w trzech etapach:
1) otwarcie pliku (fopen),
2) zapis lub odczyt do/z pliku (np.: fgetc, fputc, fscanf, fprintf),
3) zamkni˛ecie pliku (fclose).
Komunikacja z plikiem odbywa si˛e przez wska´znik do struktury FILE,
zadeklarowanej w pliku nagłówkowym
stdio
.
h
. Wska´znik ten nazywamy
wska´znikiem pliku.
1
int
main
()
/* pliki.c */
2
{
3
int
a
,
b
,
c
;
4
FILE
*
in
, *
out
;
5
in
=
fopen
(
"liczby.txt"
,
"r"
);
6
out
=
fopen
(
"wynik.txt"
,
"w"
);
7
8
fscanf
(
in
,
"%d%d"
, &
a
, &
b
);
9
c
=
a
+
b
;
10
fprintf
(
out
,
"%d"
,
c
);
11
12
fclose
(
in
);
13
fclose
(
out
);
14
return
0;
15
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
6/24
Operacje na plikach
Funkcja fopen otwieraj ˛
aca plik przyjmuje dwa parametry:
FILE
*
fopen
(char*
name
, char *
mode
);
Parametr name powinien zawiera´c ´scie˙zk˛e dost˛epu do pliku, który chcemy otworzy´c.
Parametr mode decyduje o trybie dost˛epu do pliku:
z
"r"
– plik b˛edzie otwarty do czytania;
z
"w"
– plik b˛edzie otwarty do zapisu – je´sli plik o podanej nazwie istnieje, to
zostanie usuni˛ety z dysku, a nast˛epnie ponownie utworzony;
z
"a"
– plik b˛edzie otwarty do dopisywania na ko´ncu.
Funkcja fopen w przypadku pomy´slnego nawi ˛
azania komunikacji z plikiem zwraca
wska´znik na struktur˛e FILE. W przypadku braku pliku funkcja zwraca warto´s´c
NULL (0).
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
7/24
Operacje na plikach – przykład
1
#include
<stdio.h>
2
3
int
main
(int
argc
, char *
argv
[])
/* pliki3.c */
4
{
5
if
(
argc
!= 3)
6
{
7
printf
(
"Bł˛
edna liczba parametrów.\n"
);
8
return
1;
9
}
10
11
char
c
;
12
FILE
*
in
, *
out
;
13
in
=
fopen
(
argv
[1],
"r"
);
14
out
=
fopen
(
argv
[2],
"w"
);
15
16
c
=
getc
(
in
);
17
while
(
c
!=
EOF
)
18
{
19
if
((
c
>= 65) && (
c
<= 90))
c
+= 32;
20
putc
(
c
,
out
);
21
c
=
getc
(
in
);
22
}
23
24
fclose
(
in
);
25
fclose
(
out
);
26
return
0;
27
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
8/24
Operacje na plikach – przykład (maksymalna warto´s´c w pliku)
1
int
main
(int
argc
, char *
argv
[])
/* maksimum.c */
2
{
3
float
a
,
max
;
4
5
if
(
argc
!= 2)
6
{
7
printf
(
"Wywołanie: maksimum nazwa-pliku\n"
);
8
return
1;
9
}
10
11
FILE
*
f
;
12
f
=
fopen
(
argv
[1],
"r"
);
13
if
(
fscanf
(
f
,
"%f"
, &
a
) !=
EOF
)
14
{
15
max
=
a
;
16
}
17
else
18
{
19
printf
(
"Plik jest pusty.\n"
);
20
return
1;
21
}
22
while
(
fscanf
(
f
,
"%f"
, &
a
) !=
EOF
) if(
max
<
a
)
max
=
a
;
23
24
printf
(
"Maksimum: %.2f\n"
,
max
);
25
fclose
(
f
);
26
return
0;
27
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
9/24
Operacje na plikach – przykład (zliczanie znaków)
1
int
main
(int
argc
, char *
argv
[])
2
{
3
if
(
argc
!= 3)
4
{
/* ... */
}
5
6
FILE
*
f
;
7
f
=
fopen
(
argv
[2],
"r"
);
8
if
(
f
==
NULL
)
9
{
10
printf
(
"Nie ma takiego pliku.\n"
);
11
return
1;
12
}
13
14
int
i
= 0;
15
char
x
=
argv
[1][0];
16
char
y
=
getc
(
f
);
17
while
(
y
!=
EOF
)
18
{
19
if
(
x
==
y
) ++
i
;
20
y
=
getc
(
f
);
21
}
22
23
printf
(
"Liczba znaków: %.d\n"
,
i
);
24
fclose
(
f
);
25
return
0;
26
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
10/24
Rekurencja
Ze zjawiskiem rekurencji mamy do czynienia wtedy je´sli funkcja wywołuje sam ˛
a
siebie. Obiekt nazywamy rekurencyjnym, je´sli cz˛e´sciowo składa si˛e z siebie samego
lub jego definicja odwołuje si˛e do niego samego (np. płatek ´sniegu, kalafior, fraktale
itp.).
Dywan i trójk ˛
at Sierpi´nskiego
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
11/24
Rekurencja – labirynt
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
12/24
Rekurencja – płatek Kocha
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
13/24
Rekurencja – płatek Kocha (modyfikacje)
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
14/24
Przykłady funkcji rekurencyjnych
1
int
silnia
(int
n
)
2
{
3
if
((
n
== 0) || (
n
== 1)) return 1;
4
else return
n
*
silnia
(
n
- 1);
5
}
6
7
8
double
potega
(double
x
, int
n
)
9
{
10
if
((
x
<= 0) || (
n
< 0)) return -1.0;
11
12
if
(
n
== 0) return 1.0;
13
else return
x
*
potega
(
x
,
n
- 1);
14
}
15
16
17
int
fib
(int
n
)
18
{
19
if
(
n
==0) return 0;
20
else if
(
n
==1) return 1;
21
else return
(
fib
(
n
-1) +
fib
(
n
-2));
22
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
15/24
Problem 8 hetmanów
Problem 8 hetmanów polega na ustawieniu na
szachownicy tych˙ze figur tak, aby ˙zadna z nich
nie mogła zabi´c innej.
Algorytm
Stawiamy hetmana w pierwszym wierszu w
pierwszej kolumnie. Przechodzimy do drugiego
wiersza i szukamy pierwszej wolnej kolumny, w
której mo˙zna postawi´c hetmana. Podobnie
post˛epujemy z kolejnymi wierszami. W
momencie, gdy którego´s hetmana nie da si˛e
postawi´c, (w ka˙zdej z 8 kolumn hetman b˛edzie
atakowany) to cofamy si˛e o jeden wiersz i
przesuwamy hetmana na kolejne wolne pole.
Je´sli takie nie istnieje, to znowu si˛e cofamy itd.
Gdy uda si˛e postawi´c 8. hetmana oznacza to, ˙ze
znale´zli´smy rozwi ˛
azanie. Gdy hetmana z
pierwszego wiersza nie ma ju˙z gdzie postawi´c,
to znaczy, ˙ze sprawdzono wszystkie kombinacje.
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
16/24
Problem 8 hetmanów – rozwi ˛
azanie
1
short
plansza
[
N
][
N
];
2
/*
3
0 - pole puste nieatakowane
4
1 .. 8 - pole atakowane
5
-1 ..-8 - pole z hetmanem
6
pole (0,0) znajduje si˛
e w lewym dolnym rogu */
7
8
void
wyczyscPlansze
(void)
9
{
10
int
i
,
j
;
11
for
(
i
= 0;
i
<
N
; ++
i
)
12
for
(
j
= 0;
j
<
N
; ++
j
)
plansza
[
i
][
j
] = 0;
13
}
14
15
void
drukujWynik
(void)
16
{
17
int
i
,
j
;
18
for
(
i
=
N
- 1;
i
>= 0; --
i
)
/* takie zakresy bo pole (0,0) */
19
{
/* jest w lewym dolnym rogu */
20
for
(
j
= 0;
j
<
N
; ++
j
)
21
if
(
plansza
[
i
][
j
] < 0)
printf
(
" H"
);
22
else
printf
(
" *"
);
23
printf
(
"\n"
);
24
}
25
printf
(
"\n\n"
);
26
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
17/24
Problem 8 hetmanów – rozwi ˛
azanie
1
void
zaznaczAtakowane
(int
w
, int
k
)
2
{
3
int
i
,
j
;
4
int
nr
=
w
+ 1;
/* wiersz w zawiera hetmana o numerze w + 1. */
5
6
for
(
i
= 0;
i
<
N
; ++
i
)
/* wiersz i kolumna */
7
{
8
if
(
plansza
[
w
][
i
] == 0)
plansza
[
w
][
i
] =
nr
;
9
if
(
plansza
[
i
][
k
] == 0)
plansza
[
i
][
k
] =
nr
;
10
}
11
i
=
w
;
j
=
k
;
/* przek ˛
atna (w lewo i w dół) */
12
while
((--
i
>= 0) && (--
j
>= 0))
13
if
(
plansza
[
i
][
j
] == 0)
plansza
[
i
][
j
] =
nr
;
14
15
i
=
w
;
j
=
k
;
/* przek ˛
atna (w prawo i do góry) */
16
while
((++
i
<
N
) && (++
j
<
N
))
17
if
(
plansza
[
i
][
j
] == 0)
plansza
[
i
][
j
] =
nr
;
18
19
i
=
w
;
j
=
k
;
/* przek ˛
atna (w lewo i do góry) */
20
while
((++
i
<
N
) && (--
j
>= 0))
21
if
(
plansza
[
i
][
j
] == 0)
plansza
[
i
][
j
] =
nr
;
22
23
i
=
w
;
j
=
k
;
/* przek ˛
atna (w prawo i w dół) */
24
while
((--
i
>= 0) && (++
j
<
N
))
25
if
(
plansza
[
i
][
j
] == 0)
plansza
[
i
][
j
] =
nr
;
26
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
18/24
Problem 8 hetmanów – rozwi ˛
azanie
1
int
ustawHetmana
(int
w
, int
k
)
2
{
3
short
i
,
sukces
;
4
if
(
plansza
[
w
][
k
] == 0)
5
{
6
plansza
[
w
][
k
] = -(
w
+ 1);
/* ustaw hetmana */
7
if
(
w
==
N
- 1)
/* mamy rozwi ˛
azanie */
8
{
drukujWynik
();
return
1; }
9
10
/* w inny przypadku */
11
zaznaczAtakowane
(
w
,
k
);
12
i
= 0;
13
sukces
= 0;
14
/* Próbujemy ustawi´
c kolejnego hetmana w poszczególnych
15
kolumnach nast˛
epnego wiersza. Robimy to tak długo, a˙
z
16
b˛
edzie sukces lub braknie kolumn. */
17
while
((
i
<
N
) && !(
sukces
=
ustawHetmana
(
w
+ 1,
i
))) ++
i
;
18
19
if
(
sukces
) return 1;
20
else
/* wycofujemy si˛
e i zgłaszamy brak rozwi ˛
azania */
21
{
22
usunHetmana
(
w
+ 1);
23
return
0;
24
}
25
}
26
else return
0;
27
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
19/24
Problem 8 hetmanów – rozwi ˛
azanie
1
/* Odznacza pola uprzednio zaznaczone
2
przy ustawianiu hetmana o numerze nr. */
3
void
usunHetmana
(int
nr
)
4
{
5
int
i
,
j
;
6
for
(
i
= 0;
i
<
N
; ++
i
)
7
for
(
j
= 0;
j
<
N
; ++
j
)
8
if
((
plansza
[
i
][
j
] ==
nr
) || (
plansza
[
i
][
j
] == -
nr
))
9
plansza
[
i
][
j
] = 0;
10
}
11
12
13
int
main
() {
14
int
i
=
N
- 1;
15
printf
(
"Podaj pocz ˛
atkow ˛
a kolumn˛
e dla hetmana"
16
" w pierwszym wierszu (0-%d): "
,
i
);
17
scanf
(
"%d"
, &
i
);
18
ustawHetmana
(0,
i
);
19
return
0;
20
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
20/24
Problem konika szachowego
Dana jest szachownica o wymiarach
8x8. Na jednym z pól stoi konik
szachowy. Zadanie polega na
przej´sciu planszy konikiem tak, aby
ka˙zde pole odwiedzi´c dokładnie 1
raz.
Algorytm
Stawiamy konika w wybranym
miejscu i wybieramy jeden z
kolejnych mo˙zliwych ruchów itd.
Je˙zeli uda si˛e nam wykona´c N × N
ruchów, to zostało znalezione
rozwi ˛
azanie. Je˙zeli nie znaleziono
drogi i nie jest mo˙zliwe wykonanie
kolejnego ruchu, to cofamy si˛e o
jeden krok i wybieramy kolejny z
mo˙zliwych ruchów. Je˙zeli nie ma
ju˙z takich, to cofamy si˛e ponownie o
krok itd.
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
21/24
Problem konika szachowego – rozwi ˛
azanie
1
#define
N 5
2
#define
M 9
3
4
short
plansza
[
M
+ 4][
M
+ 4];
5
/* Dodatkowe pola maj ˛
a umo˙
zliwi´
c konikowi wykonanie
6
8 ruchów, nawet je´
sli znajduje si˛
e w rogu szachownicy.
7
Pole (0,0) znajduje si˛
e w lewym dolnym rogu.
8
Pola o warto´
sciach 0 s ˛
a wolne, pozostałe s ˛
a zaj˛
ete. */
9
10
/* Tablice h i v opisuj ˛
a mo˙
zliwe ruchy w pionie i w poziomie. */
11
int
h
[] = {2,
2, 1,
1, -2, -2, -1, -1};
12
int
v
[] = {1, -1, 2, -2, -1,
1, -2,
2};
13
14
/* Zeruje tablic˛
e reprezentuj ˛
ac ˛
a plansz˛
e, ustawia
15
warto´
s´
c 1 na dodatkowych polach otaczaj ˛
acych wła´
sciw ˛
a plansz˛
e. */
16
void
wyczyscPlansze
(void)
17
{
18
int
i
,
j
;
19
for
(
i
= 0;
i
<
M
; ++
i
)
20
for
(
j
= 0;
j
<
M
; ++
j
)
plansza
[
i
][
j
] = 1;
21
for
(
i
= 2;
i
<
M
- 2; ++
i
)
22
for
(
j
= 2;
j
<
M
- 2; ++
j
)
plansza
[
i
][
j
] = 0;
23
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
22/24
Problem konika szachowego – rozwi ˛
azanie
1
int
przesun
(int
x
, int
y
, int
nr
)
2
{
3
int
i
;
4
int
sukces
;
5
6
if
(
plansza
[
x
][
y
] == 0)
7
{
8
plansza
[
x
][
y
] =
nr
;
9
if
(
nr
==
N
*
N
)
10
{
drukujWynik
(); return 1; }
11
12
sukces
= 0;
13
i
= 0;
14
/* Próbujemy wykona´
c kolejne kroki, a˙
z b˛
edzie sukces
15
lub wyczerpiemy mo˙
zliwo´
sci ruchów. */
16
while
((
i
< 8) && !(
sukces
=
przesun
(
x
+
v
[
i
],
y
+
h
[
i
],
nr
+ 1))) ++
i
;
17
18
if
(
sukces
) return 1;
19
else
/* Wycofujemy nasz krok. */
20
{
21
plansza
[
x
][
y
] = 0;
22
return
0;
23
}
24
}
25
else return
0;
26
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
23/24
Problem konika szachowego – rozwi ˛
azanie
1
void
drukujWynik
(void)
2
{
3
int
i
,
j
;
4
for
(
i
=
M
- 3;
i
>= 2; --
i
)
/* takie zakresy bo pole (0,0) */
5
{
/* jest w lewym dolnym rogu */
6
for
(
j
= 2;
j
<
M
- 2; ++
j
)
printf
(
"%3d"
,
plansza
[
i
][
j
]);
7
printf
(
"\n"
);
8
}
9
printf
(
"\n\n"
);
10
}
11
12
int
main
()
13
{
14
wyczyscPlansze
();
15
int
x
,
y
;
16
printf
(
"Podaj pole pocz ˛
atkowe (dwie liczby z zakresu 0 - %d): "
,
17
N
- 1);
18
scanf
(
"%d%d"
, &
x
, &
y
);
19
if
(!
przesun
(
x
+ 2,
y
+ 2, 1))
printf
(
"Brak rozwi ˛
azania!\n"
);
20
return
0;
21
}
Marcin Szpyrka
Wst˛ep do programowania – cz˛e´s´c IV
24/24
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Drepce konik drepce, logopedia, Wierszyki
konik na biegunach, Teksty piosenek
teksty piosenek, Konik na biegunach, Konik na biegunach
KONIK NA BIEGUNACH
KONIK NA BIEGUNACH (3)
03 Konik na biegunach
konik morski
KONIK NA BIEGUNACH
KONIK NA BIEGUNACH, Teksty 285 piosenek
Konik na biegunach
KONIK NA BIEGUNACH
KONIK
KONIK NA BIEGUNACH
7 konik na biegunach
Konik na biegunach, Teksty piosenek, TEKSTY
więcej podobnych podstron