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C++函数与string对象、array对象及递归详解

一、string对象的数组操作

string对象比C风格字符串更灵活，可以像结构体一样进行赋值和传递。以下示例展示了string数组的用法：

#include<iostream>#include<string>usingnamespacestd;constintSIZE=5;voiddisplay(conststring sa[],intn);intmain(){string list[SIZE];cout<<"Enter your "<<SIZE<<" favorite astronomical sights:\n";for(inti=0;i<SIZE;i++){cout<<i+1<<": ";getline(cin,list[i]);}cout<<"\nYour list:\n";display(list,SIZE);return0;}voiddisplay(conststring sa[],intn){for(inti=0;i<n;i++)cout<<i+1<<": "<<sa[i]<<endl;}

关键点：

• string对象数组声明：string list[SIZE];
• 每个元素都是完整的string对象
• 可以像基本类型一样操作

二、array对象的函数参数传递

C++11的array模板类提供了更好的数组安全性：

#include<iostream>#include<array>#include<string>constintSeasons=4;constarray<string,Seasons>Snames={"Spring","Summer","Fall","Winter"};// 按值传递（用于显示）voidshow(array<double,Seasons>da);// 按地址传递（用于修改）voidfill(array<double,Seasons>*pa);intmain(){array<double,Seasons>expenses;fill(&expenses);// 传递地址show(expenses);// 传递值（副本）return0;}voidfill(array<double,Seasons>*pa){usingnamespacestd;for(inti=0;i<Seasons;i++){cout<<"Enter "<<Snames[i]<<" expenses: ";cin>>(*pa)[i];// 注意解引用语法}}voidshow(array<double,Seasons>da){usingnamespacestd;doubletotal=0.0;cout<<"\nEXPENSES\n";for(inti=0;i<Seasons;i++){cout<<Snames[i]<<": $"<<da[i]<<endl;total+=da[i];}cout<<"Total expenses: $"<<total<<endl;}

重要区别：

• show(expenses)：按值传递，操作副本
• fill(&expenses)：按地址传递，操作原始数据

三、递归函数详解

1. 单递归调用

#include<iostream>usingnamespacestd;voidcountdown(intn);intmain(){countdown(4);return0;}voidcountdown(intn){cout<<"Counting down ... "<<n<<endl;if(n>0)countdown(n-1);// 递归调用cout<<n<<": Kaboom!\n";}

输出分析：

Counting down ... 4 (第1层调用，n=4) Counting down ... 3 (第2层调用，n=3) Counting down ... 2 (第3层调用，n=2) Counting down ... 1 (第4层调用，n=1) Counting down ... 0 (第5层调用，n=0) 0: Kaboom! (第5层返回) 1: Kaboom! (第4层返回) 2: Kaboom! (第3层返回) 3: Kaboom! (第2层返回) 4: Kaboom! (第1层返回)

递归特点：

• 每次调用创建独立的变量副本
• 递归深度有限制（通常受栈空间限制）
• 必须有终止条件（否则无限递归）

2. 多递归调用（分而治之）

#include<iostream>constintLen=66;constintDivs=6;voidsubdivide(charar[],intlow,inthigh,intlevel);intmain(){charruler[Len];// 初始化标尺for(inti=1;i<Len-2;i++)ruler[i]=' ';ruler[Len-1]='\0';ruler[0]=ruler[Len-2]='|';std::cout<<ruler<<std::endl;// 递归细分for(inti=1;i<=Divs;i++){subdivide(ruler,0,Len-2,i);std::cout<<ruler<<std::endl;// 重置中间标记（准备下一轮）for(intj=1;j<Len-2;j++)ruler[j]=' ';}return0;}voidsubdivide(charar[],intlow,inthigh,intlevel){if(level==0)// 终止条件return;intmid=(high+low)/2;ar[mid]='|';// 左右分别递归subdivide(ar,low,mid,level-1);subdivide(ar,mid,high,level-1);}

输出特点：

• 每次递归将当前段分为两半
• 分治策略的典型应用
• 可用于绘制标尺、二分查找等场景

四、最佳实践建议

1. string vs C风格字符串

   • 优先使用string，更安全方便
   • string对象自动管理内存

2. array vs 原生数组

   • array知道自身大小（size()方法）
   • 更好的类型安全性
   • 支持迭代器操作

3. 递归使用注意事项

   // 正确示例：有明确终止条件intfactorial(intn){if(n<=1)return1;// 终止条件returnn*factorial(n-1);// 递归调用}// 错误示例：缺少终止条件（无限递归）voidinfinite(){infinite();// 危险！}

4. 递归优化

   • 深度过大可能导致栈溢出
   • 考虑尾递归优化或迭代替代
   • 使用备忘录（memoization）避免重复计算

五、总结

本文介绍了C++中三类重要的编程技术：string对象数组操作、array模板类的函数参数传递，以及递归函数的原理和应用。掌握这些技术能让你：

• 更安全地处理字符串和数组
• 理解值传递和地址传递的区别
• 掌握递归思维，解决分治类问题

递归虽强大，但需谨慎使用。确保有明确的终止条件，并注意递归深度限制。对于性能敏感的场景，考虑使用迭代替代递归。