基于C語言的數(shù)學(xué)菜單的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

嚴(yán)宇

摘要：函數(shù)的定義與調(diào)用是C語言初學(xué)者的一個(gè)難點(diǎn)，用已知的數(shù)學(xué)知識(shí)去輔助理解未知的C語言函數(shù)知識(shí)，可以加速對新知識(shí)自定義C語言函數(shù)的學(xué)習(xí)過程，新知識(shí)可以反過來提升老知識(shí)的泛化能力。運(yùn)用C語言編寫了實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)功能的三個(gè)函數(shù)，由易到難，從簡單到復(fù)雜地定義和調(diào)用函數(shù)，取得較好的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞： C語言; 函數(shù)定義;函數(shù)調(diào)用; 遷移學(xué)習(xí)法

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：1009-3044（2021）33-0063-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Design and Realization of Math Menu Based on C Language Application of case-when in MySQL

YAN Yu

（Henan Normal University， Xinxiang 453007 China）

Abstract： Function definition and call is a difficult point for beginners of C language. Using known mathematical knowledge to assist in understanding unknown C language function knowledge can accelerate the learning process of customizing C language function with new knowledge， and the new knowledge can in turn improve the generalization ability of the old knowledge. Using C language to write three functions to realize the mathematical function， from easy to difficult， from simple to complex to define and call the function， get better learning effect.

Key words：C language; function definition;function call; transfer learning method

1 問題提出

C語言是多數(shù)專業(yè)的大一新生必學(xué)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)目的是掌握程序設(shè)計(jì)的基本方法，會(huì)用計(jì)算機(jī)解決本專業(yè)的實(shí)際問題。C 語言是函數(shù)的語言，自定義函數(shù)的定義與調(diào)用是C語言初學(xué)者的一個(gè)重難點(diǎn)，很多初學(xué)者學(xué)習(xí)函數(shù)時(shí)非常吃力，不能靈活應(yīng)用函數(shù)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。

為了突破C語言函數(shù)學(xué)習(xí)這一難點(diǎn)，培養(yǎng)正確定義函數(shù)和調(diào)用函數(shù)解決實(shí)際問題的能力，筆者采用了遷移學(xué)習(xí)法，用已知的數(shù)學(xué)知識(shí)去輔助理解未知的C語言函數(shù)知識(shí)，可以加速對新知識(shí)自定義C語言函數(shù)的學(xué)習(xí)過程，新知識(shí)可以反過來提升老知識(shí)的泛化能力。解除了學(xué)習(xí)C語言函數(shù)的疑惑，取得較好的學(xué)習(xí)效果。

2 實(shí)現(xiàn)方案

實(shí)踐表明，初學(xué)者不能正確運(yùn)用函數(shù)解決實(shí)際問題的原因主要有兩個(gè)，一方面是不能合理地確定參數(shù)的個(gè)數(shù)和類型，即正確定義函數(shù);另一方面是不能適當(dāng)?shù)剡x取實(shí)參，正確調(diào)用函數(shù)。為了破解這些學(xué)習(xí)難點(diǎn)，以及對函數(shù)的定義和調(diào)用做到舉一反三的考慮，也為了方便日常的數(shù)學(xué)計(jì)算，運(yùn)用C語言編寫了實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)功能的三個(gè)函數(shù)，并且以菜單的形式進(jìn)行展現(xiàn)和調(diào)用。

2.1 菜單設(shè)計(jì)

先確定一個(gè)主菜單，運(yùn)用多路選擇的switch語句設(shè)計(jì)，將其分為求組合數(shù)，求階乘，求斐波那契數(shù)列三個(gè)部分，用戶可根據(jù)所需情況選擇相應(yīng)的函數(shù)計(jì)算，而后分析各個(gè)函數(shù)執(zhí)行的功能，分別定義相應(yīng)函數(shù)，編寫各種語句以實(shí)現(xiàn)函數(shù)功能，最后在主函數(shù)上實(shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用，用于日常數(shù)學(xué)的快速運(yùn)算，增加用戶的辦事效率和準(zhǔn)確性。

2.2 菜單簡介

為了方便用戶快速熟悉并使用程序進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，主菜單有詳細(xì)的文字介紹，用戶打開程序會(huì)直接彈出能進(jìn)行的三項(xiàng)數(shù)學(xué)運(yùn)算，以阿拉伯?dāng)?shù)字加以區(qū)分，最下方的有可選擇項(xiàng)，用戶根據(jù)所需選擇對應(yīng)的阿拉伯?dāng)?shù)字，程序會(huì)跳轉(zhuǎn)至具體子菜單，用戶根據(jù)提示輸入具體數(shù)字參與運(yùn)算。主菜單與子菜單的存在將使用戶操作更加便捷易懂，增加用戶體驗(yàn)感。

3 具體實(shí)現(xiàn)

3.1 主菜單的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

為了增強(qiáng)界面的整齊性和美觀性，主菜單在功能介紹的前后分別用符號分隔開，整體使用漢語解釋說明以方便用戶操作，主菜單的程序代碼和運(yùn)行結(jié)果如下。

main（）

{int n，num，k;

printf（"＼t＼t＼t? 歡迎來到數(shù)學(xué)王國 ＼n＼n"）;

printf（"-----------------------------------------------------＼n"）;

printf（"可進(jìn)行的數(shù)學(xué)運(yùn)算有：＼n"）;

printf（"＼t＼t＼t 1.計(jì)算組合數(shù)：＼n＼n"）;

printf（"＼t＼t＼t 2，求斐波那契數(shù)列：＼n＼n"）;

printf（"＼t＼t＼t 3.計(jì)算n的階乘：＼n＼n"）;

printf（"-----------------------------------------------------＼n"）;

printf（"請選擇，輸入數(shù)字n："）;

scanf（"%d"，&n）;

printf（"請輸入?yún)⑴c運(yùn)算數(shù)num，k："）;

scanf（"%d%d"，&num，&k）;

switch（n）

{case 1：Zuheshu（num，k）;

break;

case 2：Fib（num，k）;

break;

case 3：printf（"n的階乘為%ld：＼n"，F(xiàn)act（num））;

break;}}

3.2 階乘函數(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

求正整數(shù)n的階乘這個(gè)問題，需要知道正整數(shù)n的值 ，才能求解出來n這個(gè)正整數(shù)的階乘的值 。所以，定義階乘函數(shù)時(shí)，依據(jù)實(shí)際需求，確定該函數(shù)的形式參數(shù)有而且只有一個(gè)整數(shù)n，又因?yàn)閚的階乘的值仍然是整數(shù) ，但是數(shù)值較大，因此函數(shù)的返回值類型需要定義為長整型。確定了函數(shù)返回值的類型、形式參數(shù)的個(gè)數(shù)與 類型，再遵循見名知義的原則確定函數(shù)的名稱，就可以定義函數(shù)首部為：

unsigned long Fact（unsigned int n）

常用來求階乘的方法有五種：用for循環(huán)求階乘、用while語句求n的階乘、用do-while語句求n的階乘、用靜態(tài)變量求n的階乘、用迭代法計(jì)算無符號整型變量n的階乘，文章采用第五種方法求階乘。

unsigned long Fact（unsigned int n）

{unsigned int i;

unsigned long combnum=1;

for（i=2;i<=n;i++）

combnum*=i;

return combnum;}

3.3 組合數(shù)函數(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

函數(shù)定義是函數(shù)應(yīng)用中較為關(guān)鍵的一步，因?yàn)樗械挠脩糇远x函數(shù)均要“先定義，后使用”。定義的目的是通知編譯系統(tǒng)函數(shù)返回值的類型、函數(shù)的名字、函數(shù)的參數(shù)個(gè)數(shù)與類型以及函數(shù)實(shí)現(xiàn)什么功能。定義函數(shù)的目的是重復(fù)使用，因此只有在程序中調(diào)用函數(shù)才能實(shí)現(xiàn)函數(shù)的功能。C語言程序從 main函數(shù)開始執(zhí)行，自定義函數(shù)的執(zhí)行通過被別的函數(shù)調(diào)用來實(shí)現(xiàn)。

組合數(shù)的計(jì)算問題實(shí)質(zhì)是多個(gè)階乘的乘除，因此組合函數(shù)需要調(diào)用階乘函數(shù)，這就需要正確進(jìn)行函數(shù)調(diào)用。函數(shù)調(diào)用的一般形式是：函數(shù)名（實(shí)際參數(shù)列表）。函數(shù)調(diào)用的方式按出現(xiàn)的位置有函數(shù)語句和函數(shù)表達(dá)式兩種。調(diào)用函數(shù)時(shí)使用的函數(shù)名要和定義函數(shù)時(shí)的完全一致，并且實(shí)參的個(gè)數(shù)和類型要和形參的一一對應(yīng)。計(jì)算組合數(shù)時(shí)需要用到階乘函數(shù)的返回值，這種情況下，調(diào)用函數(shù)需要以表達(dá)式的成分出現(xiàn)，為此，組合函數(shù)的實(shí)現(xiàn)代碼如下。

int Zuheshu（int num，int k）

{unsigned long p;

p=Fact（num）/（Fact（k）*Fact（num-k））;

printf（"p=%lu＼n"，p）;

return 0;}

3.4 斐波那契數(shù)列函數(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

主菜單中用戶輸入數(shù)字2后，將進(jìn)行斐波那契數(shù)列的計(jì)算，這里設(shè)置循環(huán)會(huì)將所求項(xiàng)及之前所有項(xiàng)對應(yīng)的斐波那契數(shù)一一顯示出來，設(shè)定好基線情況和一般情況，隨后用遞歸法求得各項(xiàng)斐波那契數(shù)。為了方便第一項(xiàng)主菜單設(shè)置輸入兩個(gè)數(shù)字，第二項(xiàng)只需一個(gè)有效數(shù)字，在主菜單的設(shè)置中，前一個(gè)數(shù)字代表項(xiàng)數(shù)，因此第一位填入所需斐波那契項(xiàng)數(shù)，第二個(gè)數(shù)字一般填1。

//函數(shù)功能：求斐波那契數(shù)列

int Fib（int k）

{int i，x;

for（i=1;i<=k;i++）

{x=Fi（i）;? //調(diào)用遞歸函數(shù)Fi（）計(jì)算數(shù)列第n項(xiàng)

printf（"Fib（%d）=%d＼n"，i，x）;}

return 0;}

//函數(shù)功能：用遞歸法計(jì)算數(shù)列中的第n項(xiàng)

long Fi（int n）

{if（n==0） return 0;? //基線情況

else if（n==1） return 1;? //基線情況

else return（Fi（n-1）+Fi（n-2））; } //一般情況

運(yùn)行結(jié)果如圖2。

4 結(jié)論

編寫一個(gè)C語言程序解決一個(gè)實(shí)際問題，初學(xué)者往往將程序所有語句寫在main 主函數(shù) 中，這樣不利于閱讀和調(diào)試。恰當(dāng)?shù)乩煤瘮?shù)將復(fù)雜問題分解為若干個(gè)相對簡單的子問題，每個(gè)子問題完成一項(xiàng)具體任務(wù)，由一個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，如果已有解決子問題的函數(shù)代碼，就可以直接調(diào)用函數(shù)解決復(fù)雜問題。這樣的程序可讀性強(qiáng)，調(diào)試方便，也有利于提高程序代碼的利用率，實(shí)現(xiàn)模塊化。“函數(shù)”能夠簡化程序 ，化難為易。學(xué)習(xí)過程中，注重培養(yǎng)使用“函數(shù)”的習(xí)慣，正確定義和調(diào)用函數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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【通聯(lián)編輯：唐一東】