5.4 函数的嵌套调用（教案）-《C语言程序设计》同步教学（电子工业出版社）

教案用纸 第 6 周 总第 18 次 学时：2 教学班级： 课程：C语言程序设计 授课教师： 课题：5.4 函数的嵌套调用 5.5 函数的递归调用 教学方法：多媒体演示、启发 教具：计算机 教学目标：使同学们巩固函数的调用及数据的传递 教学重点：函数的实际应用 教学难点：函数的递归调用 主要教学内容： 5.4 函数的嵌套调用 5.5 函数的递归调用 课后回顾： 教案用纸 导入：我们上节课学习了函数的定义和说明以及函数的数据传递，这节课我们通过上机巩固所学的函数知识。 正文： 5.4 函数的嵌套调用 C语言程序执行时都从main函数开始，在main 函数中遇到子函数调用语句，则调用该子函数，若有其他函数也可相互调用，但执行完子函数后最终必须返回主函数，直到程序结束。函数的嵌套调用是指在执行被调用函数时，被调用函数又调用了其他函数。 例如，在main函数中可以调用A函数，在调用A函数的过程中可以调用B函数；当B函数调用结束后返回到A函数，当A函数调用结束后，再返回到main函数，这就是函数的嵌套调用。其调用过程如图5-1所示。 图5-1 函数的嵌套调用过程示意图 在图5-1中，①，②，…，⑨，表示执行嵌套调用过程的序号。即从①开始，先执行main函数的函数体中的语句，当遇到调用A函数时，由②转去执行A函数；③是执行A函数的函数体中的语句，当遇到调用B函数时，由④转去执行B函数，⑤是执行B函数的函数体中的所有语句，当B函数调用结束后，通过⑥返回到调用B函数的A函数中；⑦是继续执行A函数体中的剩余语句，当A函数调用结束后，通过⑧返回到调用A函数的main函数中；⑨表示继续执行main函数的函数体中的剩余语句，结束本程序的执行。 函数嵌套调用时需要注意的以下两点。 （1）C语言程序中的函数定义都是平行、相互独立的。也就是说在一个函数定义的内部，不能定义其他函数，即函数的定义不允许嵌套。 （2）一个函数既可以被其他函数调用，也可以调用其他函数，这就是函数的嵌套调用。 5.5 函数的递归调用 函数通过其函数体中的语句直接或间接地调用自身，称为递归调用，这样的函数称为递归函数。 递归函数一般都有一个条件语句，执行语句分两部分，一个是结束递归的终值，一个是递归的返回表达式，表达式中有该函数的自身调用。 递归函数是无终止的调用自身。要避免这种情况的发生，使用递归解决的问题应满足两个基本条件： （1）问题的转化。有些问题不能直接求解或难以求解，但它可以转化为一个新问题，这个新问题相对比原问题简单或更接近解决方法。这个新问题的解决与原问题一样，可以转化为下一个新问题，……。 （2）转化的终止条件。原问题到新问题的转化是有条件的，次数是有限的，不能无限次数地转化下去。这个终止条件也称为边界条件，相当于递推关系中的初始条件。 【案例5-4】设计递归函数fact(n)，计算并返回n的阶乘值。 程序分析 一个整数n的阶乘可表示为： 1 （n=0或n=1） n!＝ 1*2*…*n （n>1） 阶乘定义还可以表示为： 1 （n=0或n=1） n!＝ n*(n-1)! （n>1） 现在定义一个函数fact(n)来求n！时，可以使用如下的方式: 1 （n=0或n=1） fact(n)＝ n*fact(n-1) （n>1） 从上面可以看到，当n>1时，fact(n)可以转化为n*fact(n-1)，而fact(n-1)与fact(n)，只是函数参数由n变成n-1；而fact(n-1)又可以转化为(n-1)*fact(n-2)，……，每次转化时，函数参数减1，直到函数参数的值为1时，1！的值为1，递归调用结束。 递归调用的过程如图5-2所示，假设输入n=5。 图5-2 fact函数的递归调用过程示意图 使用一个main函数调用fact求5！，如图5-2所示，倾斜箭头表示函数调用，旁边的数字表示传递的参数；下面的箭头表示函数返回，旁边的数字表示函数返回值。fact函数反复调用自身，fact(5)调用fact(4)，fact(4)调用fact(3)，fact(3)调用fact(2)，……，参数逐次减小，当最后调用fact(1)时，结束调用，于是开始逐级完成乘法运算，最后计算出5!结果为120。 小结： 这节课我们主要通过练习题巩固了函数定义、调用以及函数的嵌套调用及递归调用，希望大家通过本节课的习题对函数能有进一步的理解。 备 注 难点：本题主要为函数的嵌套，通过本题主要弄清函数如何进行调用。 函递归调用在现实生活中的应用。 学科网（北京）股份有限公司 $$