תרגול 4 פונקציות. מבנה של פונקציה: public static <return value type> <function name> (<arg1 type> <arg1>, <arg2 type> <arg2>, ) { <function body> }

Size: px

Start display at page:

Download "תרגול 4 פונקציות. מבנה של פונקציה: public static <return value type> <function name> (<arg1 type> <arg1>, <arg2 type> <arg2>, ) { <function body> }"

Trevor Atkins
6 years ago
Views:

1 נושאי התרגול: מה הן פונקציות הגדרת פונקציה,קריאה לפונקציה העברת ארגומנטים,החזרת ערך או void העברת משתנים פרימיטיביים ומערכים לפונקציה העמסה של פונקציות תרגול 4 פונקציות מוטיבציה לעיתים,אנו נזקקים לבצע פעולה מסוימת או לעשות חישוב מסוים מס' רב של פעמים.במקום לשוב ולכתוב את הקוד מס' רב של פעמים,ניתן לכתוב פונקציה שעושה את הפעולה הרצויה ולקרוא לפונקציה זו בכל פעם שרוצים להשתמש בה. לדוגמא,ניקח את הפעולה של חישוב הערך המוחלט.עקרונית, כל פעם שהיינו רוצים לחשב ערך מוחלט של x היינו יכולים לבדוק אם הוא שלילי,ולהכפיל אותו ב )1-( אם כן. אולם,הרבה יותר נוח להשתמש בפונקציה Math.abs() מבנה של פונקציה: public static <return value type> <function name> (<arg1 type> <arg1>, <arg2 type> <arg2>, ) <function body>,סוגי טיפוסים טיפוסי הארגומנטים שהפונקציה מקבלת )מספר חתימה של פונקציה מורכבת משם הפונקציה ומרשימת וסדר(. חתימת הפונקציה מסומנת בקו תחתי. (כגון public ו- ) static אינם לכל שתי פונקציות בתכנית חתימה שונה. הערך המוחזר וכן מאפיינים נוספים של פונקציה נכללים בחתימה של הפונקציה. ערך החזרה של פונקציה: - יש פונקציות שלא צריכות להחזיר ערך, אלא רק לבצע משהו )למשל פונקציה שמדפיסה מערך(. במצב כזה נכתוב מילה void בתור< type..<return value - פונקציה שמחזירה ערך חייבת להכיל את הפקודה <value> return (אחת או יותר(. דוגמאות להגדרה ושימוש בפונקציות:.1 // Shows how to define and use a simple function public class Max // returns the larger number between the arguments public static double max(double dx, double dy) double ans; if(dx < dy) ans = dy; else ans = dx; return ans; public static void main(string[] args) double dx1, dx2, dx3; dx1 = 2; dx2 = 0; dx3 = -1.8; System.out.println(max(dx1, max(dx2, dx3))); 1

2 public class Sum public static void main(string[] args) int end = 10; int sum = sumnums(end);.2 System.out.println( The sum of numbers from 1 to + end + = + sum); System.out.println( The sum of numbers from 1 to = + sumnums(8)); // returns the sum of numbers from 1 to sum public static int sumnums(int end) int sum = 0; for(int i = 1; i <= end; i = i+1) sum = sum + i; return sum;. בזמן קריאה לפונקציה השליטה של התכנית שומרת את המיקום הנוכחי שלה ועוברת לפונקציה משתנים( חדשה שבה מוגדרים הפרמטרים של הפונקציה והמשתנים שמוגדרים בתוך הפונקציה. סוגרת את הסביבה ומחזירה את השליטה )void ההוראה ) return או סיום הפונקציה במקרה של הקריאה לפונקציה. נפתחת סביבה )טבלת למקום בו היינו לפני הפונקציה הראשית נקראת main וממנה מתחילה ההרצה. ניתן לכתוב פונקציות נוספות מלבד ה- main. הפונקציות יכולות לקרוא אחת לשניה. אפשר להעביר לפונקציה ערכים. פונקציה יכולה להחזיר ערך אחד בלבד או כלום.)void( בכל פונקציה אפשר להגדיר משתנים הנקראים משתנים לוקליים, והם מוגדרים רק בתוך הפונקציה )SCOPE( דוגמאות נוספות מטריצות: :דרך טבעית לייצוג מטריצה בגודל n*n היא ע"י מערך בגודל זה. הפונקציות הבאות מממשות חיבור וכפל public class Matrix.1 //addition of matrices public static int[][] add(int[][] a, int[][] b) int[][] c = new int[a.length][a[0].length]; for (int i=0;i<a.length;i=i+1) for (int j=0;j<a[i].length;j=j+1) c[i][j] = a[i][j] + b[i][j]; return c; //add 2

3 // multiplication public static int[][] mul(int[][] a, int[][] b) int[][] c; //Create the matrix row by row 2 c = new int[a.length][]; for (int i=0;i<c.length;i=i+1) c[i] = new int[b[0].length]; //For each element in the matrix for (int i=0;i<a.length;i=i+1) for (int j=0;j<b[0].length;j=j+1) // NOTICE that b[i].length //is equal to a[i].length //Calculate the sum c[i][j] = 0; for (int k=0;k<a[i].length;k=k+1) c[i][j] = c[i][j] + (a[i][k] * b[k][j]); //for return c; //mul public static void main(string[] args) int [][] a = 2,1,0, 3,6,7, 5,8,9; int [][] b; b = new int[3][3]; for(int i = 0; i < 3; i=i+1) for(int j = 0; j < 3; j=j+1) b[i][j] = i*j; int c = add(a, b); int d = mul(a, b); printmatrix(c); printmatrix(d); public static void printmatrix(int [][] x) /* enter the code that prints the matrix */ // class, k של כאשר הפונקציה printmatrix מדפיסה את המטריצה שורה אחרי שורה (אם היא קיימת(. )השלימו את הפונקציה). במחלקה הבאה,, BinCoeff נממש פונקציות לחישוב המקדם הבינומי קבוצה בגודל n. n k המציין את מספר תתי הקבוצות בגודל public class BinCoeff public static void main(string[] args) int n = 5, k = 3; System.out.print("The number of different subsets of size " + k + " in a set of size " + n + " is:" ) ; System.out.println(nchoosek(n,k)) ; 3

4 // Assumes that n>=0 public static int factorial(int n) int result = 1 ; for(int i=2 ; i <= n ; i = i+1) result = result * i ; return result ; /* */ public static int nchoosek(int n, int k) int ans = 0 ; if (n>=k & k>=0) ans = factorial(n) / (factorial(k) * factorial(n-k)) ; return ans; output : The number of different subsets of size 3 in a set of size 5 is:10 העברת משתנים לפונקציה: ב JAVA מועברים בעת קריאה לפונקציה בעלת פרמטרים, הערכים הרשומים בטבלת המשתנים, בין אם מדובר בערך ממש או בכתובת: אם הפרמטר הוא מטיפוס פרימיטיבי, מה שיעבור לפונקציה הוא הערך של המשתנה,ולכן הפונקציה לא תוכל לשנות את המשתנה המקורי. אם הפרמטר הוא מטיפוס מורכב, כלומר מכיל מצביע לאובייקט כגון מערך, אז הפונקציה מקבלת את הכתובת,ויכולה לשנות את האובייקט בזיכרון.. דוגמא: public static void main(string[] arg) int x=8; System.out.println(x); add5(x); System.out.println (x); public static void add5(int x) x = x+5; System.out.println (x); /* output: */ 4

5 אם היינו רוצים לשנות את הערך של x, היינו צריכים לשנות את add5 כך שתחזיר ערך ואותו להכניס ל : x public static void main(string[] arg( int x=8; System.out.println(x); x=add5(x); System.out.println(x); public static int add5(int x( x = x+5; System.out.println(x); return x; public static void main(string[] arg( int [] x=1,2,3; printarray(x); add5(x;( printarray(x); לעומת זאת, במערכים : public static void add5(int [] y( for (int i=0 ; i<y.length ;i=i+1) y[i] = y[i]+5; printarray (y); /* output */ public static void swap(int a, int b) int tmp; tmp = a; a = b; b = tmp; - מה הבעיה בפונקציה הבאה? העמסה :(Overloading) שתי פונקציות בעלות שם זהה )אבל חתימה שונה!(. לדוגמא: Math.min(int,int) ו-.System.out.println(String) ו- System.out.println(int) או Math.min(double,double) כמו כן,אופרטורים אריתמטיים הם דוגמאות נוספות העמסה.למשל,אופרטור החלוקה יכול לקבל שני ארגומנטים מסוג או מסוג int או מסוג.double פעולת האופרטור,כפי שראינו,שונה מהותית בשני המקרים הנ"ל. דוגמא להעמסה: 5

6 public class Max // returns the larger between the arguments public static double max(double d1, double d2) double ans; if(d1 < d2) ans = d2; else ans = d1; return ans; public static int max(int i, double d) int ans; if(i < d) ans = (int)d; else ans = i; return ans; public static void main(string[] args) int i1 = 1, i2 = 2 ; double d1 = 2, d2 = 0 ; System.out.println(max(i1,i2)); System.out.println(max(d1,d2)); System.out.println(max(i1,d1)); // example for casting /* output */ שאלה 4 מבוחן ( נק'( הפונקציה (a boolean alldiff(int[] מקבלת כקלט מערך של שלמים a ומחזירה "true" אם ורק אם כל אברי המערך שונים זה מזה.ניתן להניח כי מערך הקלט שונה מ-.null השלימו את גוף הפונקציה בדף התשובות.ניקוד מלא יינתן על סמך נכונות הקוד וסגנונו. public static boolean alldiff(int[] a) boolean ans = true; השלימו // return ans; 6

7 for(int i = 0; i < a.length-1 && ans; i=i+1) for(int j = i+1; j < a.length && ans; j=j+1) if(a[i] == a[j]) ans = ; פתרון: שאלה ( נקודות) 1 מבוחן מערך דו-ממדי נקרא מטריצה אם אינו ריק ואם כל שורותיו שוות באורכן ואורך זה גדול מאפס.השלימו את הגדרת השיטה הסטטית (m,checkmatrix(int[][] אשר בודקת אם מערך דו-מימדי, m, היינו מטריצה ומחזירה ערך בוליאני בהתאם. הערה :אם קוראים לשיטה עם פרמטר שערכו,null על השיטה להחזיר את הערך. בכל ריבוע ריק יש להשלים הוראה יחידה (כלומר לא יופיע בו ";"). לשם הבהרה,השיטה main הבאה public static void main (String[] args) int[] line1 = 1,2,3,4; int[] line2 = 5,6,7,8; int[] line3 = 9; int[] line4 = new int[0]; int[][] m1 = line1,line2; int[][] m2 = line1,line2,line3; int[][] m3 = null; int[][] m4 = null,null; int[][] m5 = line4,line4; int[][] m6 = line2,null; int[][] m7 = new int[0][0]; System.out.println(checkMatrix(m1)); System.out.println(checkMatrix(m2)); System.out.println(checkMatrix(m3)); System.out.println(checkMatrix(m4)); 7

true System.out.println(checkMatrix(m5)); System.out.println(checkMatrix(m6)); System.out.println(checkMatrix(m7)); תדפיס: מבחן 2002 שאלה )20 2 נקודות( נאמר ששני מספרים טבעיים חיוביים הם זרים אם אין להם מחלק משותף )פרט ל 1).

8 true System.out.println(checkMatrix(m5)); System.out.println(checkMatrix(m6)); System.out.println(checkMatrix(m7)); תדפיס: מבחן 2002 שאלה )20 2 נקודות( נאמר ששני מספרים טבעיים חיוביים הם זרים אם אין להם מחלק משותף )פרט ל 1).נתונה לכם שיטה סטטית (n public static int gcd (int,m int אשר מחזירה את המחלק המשותף הגדול ביותר של שני מספרים טבעיים חיוביים. השלימו את השיטה (a checkgcd(int[] אשר מחזירה ערך בוליאני המציין האם מערך a מקיים אחת משתי התכונות הבאות: א. כל שני מספרים שונים ב- a זרים. ב. כל שני מספרים שונים ב- a אינם זרים. למשל :האוסף 4,7,25 מקיים את תכונה א' והאוסף 6,10,15 מקיים את תכונה ב', למרות שאין שום מספר גדול מ -1 המחלק את שלושת המספרים.האוסף 20,7,20 מקיים את תכונה א' כי רק 7 ו 20 שונים והם זרים.האוסף 4,7,28 אינו מקיים אף אחת משתי התכונות.הפעלת checkgcd על שלושת המערכים הראשונים מחזירה true.ואילו על הרביעי. - יש להניח שבמערך יש לפחות שני מספרים שונים זה מזה.תוכלו גם להניח שכל המספרים הנתונים הם חיוביים,אך שימו לב שיתכן ואינם שונים זה מזה. 8

9 public static boolean checkgcd(int[] a) boolean aliens = true; // each 2 are aliens boolean notaliens = true; // each 2 are not aliens for (int i = 0; i < a.length 1 && (aliens notaliens); i=i+1) for (int j = i+1; j < a.length && (aliens notaliens); j=j+1) if (a[i]!= a[j]) if(gcd(a[i],a[j])==1) notaliens = ; else aliens = ; return aliens notaliens; שאלה 5 מבוחן ) נקודות( נתונה הפונקציה (n public static int oddgcd(int,m int לחישוב המחלק המשותף המקסימלי (gcd) של שני מספרים שלמים m ו- n.שיטה זו פועלת נכון רק במקרה ולפחות אחד המספרים הינו אי-זוגי. השלימו את הגדרת השיטה הבאה,תוך שימוש בשיטה oddgcd הנתונה,כך שתחשב את המחלק המשותף המקסימאלי עבור כל שני שלמים אי-שליליים )הניחו כי לפחות אחד המספרים אינו אפס). בפתרון שתציעו אין לבצע כל בדיקה על ערכו של משתנה פרט לבדיקה האם הוא זוגי או ל א. כמובן שניתן גם להשתמש בפעולות לוגיות כמו.(,&&,!) ניתן להניח שהקלט הינו חוקי )כלומר ש n -ו m -אי-שליליים ולפחות אחד מהם חיובי ממש(. public static int generalgcd(int m, int n) השלימו // int multiply = 1; פתרון: while( (m % 2 == 0) && (n % 2 == 0) multiply = multiply * 2; m = m / 2; 9

10 n = n / 2; return imultiply * oddgcd(m, n); )10 נקודות( שאלה 6 מבוחן 2005 public static int mystery(int a, int b) int result = 1; while(a!=0 b!=0) if(a > b) result = result * a; a = a - 1; else result = result * b; b = b - 1; return result; להלן מספר משפטים.יש לסמן לכל סעיף "אמת "או "שקר." א. קיימים ערכים של a ו- b הגורמים ללולאה אינסופית. )ענו שקר או במקרה שתשובתכם אמת תנו דוגמא לערכים של a ו- b כאלו(. ב. קיימים ערכים של a ו- b עבורם התוכנית תדפיס בסוף : "0 result: ". The )ענו שקר או במקרה שתשובתכם אמת תנו דוגמא לערכים של a ו- b כאלו(. ג. לכל a>b>0 ערך של ה- result בסוף התכנית יהיה שווה ל- a. ד. לכל a>b>0 ערך של ה- result בסוף התכנית יהיה שווה ל-!b.a! ה. לכל a>b>0 ערך של ה- result בסוף התכנית יהיה שווה ל-! a. ו. התשובות לעיל כולן שגויות. פתרון: 10

מבוא לתכנות ב- JAVA תרגול 6

מבוא לתכנות ב- JAVA תרגול 6 מה בתרגול )methods( פונקציות/שיטות ב- Java הגדרת פונקציה קריאה/הפעלה העברת ארגומנטים ערכי החזרה מבוא לפונקציות- שימוש חוזר בקוד נניח שבמהלך תוכנית נדרשתם לחשב את הסכום של המספרים