数据结构设计性实验有理数四则运算.docx
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数据结构设计性实验有理数四则运算
<<数据结构>>
抽象数据类型实验报告
题目有理数四则运算
学院____计算机学院_____
专业_网络工程
年级班别____2007级三班___
学号3107007033
学生_____江振辉__
辅导教师_______小妹________
2009年6月25日
1、实验概要
实验项目名称:
抽象数据类型的实现
实验项目性质:
设计性实验
所属课程名称:
数据结构
实验计划学时:
6
2、实验目的
对某个具体的抽象数据类型，运用课程所学的知识和方法，设计合理的数据结构，并在此基础上实现该抽象数据类型的全部基本操作。
通过本设计性实验，检验所学知识和能力，发现学习中存在的问题。
进而达到熟练地运用本课程中的基础知识及技术的目的。
实验要求如下：
1．参加实验的学生应首先了解设计的任务，然后根据自己的基础和能力从中选择一题。
一般来说，选择题目应以在规定的时间能完成，并能得到应有的锻炼为原则。
若学生对教材以外的相关题目较感兴趣，希望选作实验的题目时，应征得指导教师的认可，并写出明确的抽象数据类型定义及说明。
2.实验前要作好充分准备，包括：
理解实验要求，掌握辅助工具的使用，了解该抽象数据类型的定义及意义，以及其基本操作的算法并设计合理的存储结构。
3.实验时严肃认真，要严格按照要求独立进行设计，不能随意更改。
注意观察并记录各种错误现象，纠正错误，使程序满足预定的要求，实验记录应作为实验报告的一部分。
4.实验后要及时总结，写出实验报告，并附所打印的问题解答、程序清单，所输入的数据及相应的运行结果。
所用软件环境或工具：
Dev-C++
3.抽象数据类型
ADT抽象数据类型名{
数据对象：
<数据对象的定义>
数据关系：
<数据关系的定义>
基本操作：
<基本操作的定义>
}ADT抽象数据类型名
例：
线性表的表示
名称
线性表
数据对象
D={ai|ai（-ElemSet,i=1,2,...,n,n>=0}
任意数据元素的集合
数据关系
R1={|ai-1,ai（-D,i=2,...,n}
除第一个和最后一个外，每个元素有唯一的直接前趋和唯一的直接后继
基本操作
ListInsert（&L,i,e）
L为线性表，i为位置，e为数据元素。
ListDelete（&L,i,e）
...
二、类C语言语法
类C语言语法示例
1、预定义常量和类型
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineINFEASIBLE-1
#defineOVERFLOW-2
typedefinStatus;//Status是函数的类型，其值是函数结果状态代码。
2、数据结构的存储结构
typedefElemTypefirst;
3、基本操作的算法
函数类型函数名（函数参数表）{
//算法说明
语句序列
}//函数名
4、赋值语句
简单赋值：
变量名=表达式；
串联赋值：
变量名1=变量名2=...=变量名k=表达式；
成组赋值:
（变量名1，...,变量名k）=（表达式1，...,表达式k）;
结构名=结构名；
结构名=（值1，...，值k）;
变量名[]=表达式；
变量名[起始下标..终止下标]=变量名[起始下标..终止下标]；
交换赋值：
变量名<-->变量名；
条件赋值：
变量名=条件表达式？
表达式？
表达式T：
表达式F
5、选择语句
1、if（表达式）语句；
2、if（表达式）语句；
else语句；
3、switch（表达式）{
case值1：
语句序列1；break;
...
case值n：
语句序列n；break;
default:
语句序列n+1；break;
}
4、switch{
case条件1：
语句序列1；break;
...
case条件n：
语句序列n；break;
default:
语句序列n+1；break;
}
6、循环语句
for（赋初值表达式；条件；修改表达式序列）语句；
while（条件）语句；
do{语句序列}while（条件）；
7、结束语句
return[表达式]；
return;//函数结束语句
break;//case结束语句
exit（异常代码）;//异常结束语句
8、输入和输出语句
scanf（[格式串]，变量1，...,变量n）；
9、注释
//文字序列
10、基本函数
max（表达式1，...，表达式n）
min,abs,floor,ceil,eof,eoln
11、逻辑运算
&&与运算；||或运算
5.课程算法设计
#include
#include
#include
intGONGYUESHU（intm,intn）//*求最大公约数*//
{
intx,y,z;
if（m{z=m;m=n;n=z;}
x=m;y=n;
while（y!
=0）
{
z=x%y;
x=y;
y=z;
}
return（x）;
}
Exit（）//*退出*//
{
printf（"\n使用！
制作者：
计算机学院07级网络工程3班江振辉学号：
3107007033"）;
getchar（）;
getchar（）;
}
intfen_Add（intq,intw,intv,inth）//*分数加法*//
{
into,i,l,k,j;
o=w*h;
i=q*h+w*v;
l=GONGYUESHU（o,i）;
k=o/l;
j=i/l;
printf（"分数之和为%d/%d\n",j,k）;
}
floatAdd（floata,floatb）///*有理数加法*/
{
floatsum;
intq,w,v,h,j,x;
charm;
loop1:
printf（"*******************************加法运算************************************\n"）;
printf（"1、整数、小数加法2、分数加法3、退出\n"）;
printf（"********************************************************************************\n"）;
printf（"请选择1、2或3：
"）;
scanf（"%d",&x）;
if（x!
=1&&x!
=2&&x!
=3）printf（"非法输入，请重新输入！
"）;
switch（x）
{
case1:
{
printf（"请输入第一个数据：
"）;
scanf（"%f",&a）;
printf（"请输入第二个数据：
"）;
scanf（"%f",&b）;
sum=a+b;
printf（"a+b=%f",sum）;
getchar（）;
getchar（）;
break;
}
case2:
{
printf（"输入第一个数的分子:
"）;
scanf（"%d",&q）;
printf（"输入第一个数的分母：
"）;
scanf（"%d",&w）;
printf（"输入第二个数的分子：
"）;
scanf（"%d",&v）;
printf（"输入第二个数的分母：
"）;
scanf（"%d",&h）;
fen_Add（q,w,v,h）;
break;
}
case3:
{
Exit（）;
break;
}
default:
{
printf（"输入有误！
\n"）;
gotoloop1;
break;
}
}
if（x!
=3）gotoloop1;
}
intfen_Sub（intq,intw,intv,inth）///*分数减法*/
{
into,i,l,k,j;
o=w*h;
i=q*h-w*v;
l=GONGYUESHU（o,i）;
k=o/l;
j=i/l;
printf（"分数之差为%d/%d\n",j,k）;
}
floatSub（floata,floatb）//*有理数减法*//
{
floatresult;
intq,w,v,h,j,x;
charm;
loop1:
printf（"*******************************减法运算************************************\n"）;
printf（"1、整数、小数减法2、分数减法3、退出\n"）;
printf（"********************************************************************************\n"）;
printf（"请选择1、2或3：
"）;
scanf（"%d",&x）;
if（x!
=1&&x!
=2&&x!
=3）printf（"非法输入，请重新输入！
"）;
switch（x）
{
case1:
{
printf（"请输入第一个数据：
"）;
scanf（"%f",&a）;
printf（"请输入第二个数据：
"）;
scanf（"%f",&b）;
result=a-b;
printf（"a-b=%f",result）;
getchar（）;
getchar（）;
break;
}
case2:
{
printf（"输入第一个数的分子:
"）;
scanf（"%d",&q）;
printf（"输入第一个数的分母：
"）;
scanf（"%d",&w）;
printf（"输入第二个数的分子：
"）;
scanf（"%d",&v）;
printf（"输入第二个数的分母：
"）;
scanf（"%d",&h）;
fen_Sub（q,w,v,h）;
break;
}
case3:
{
Exit（）;
break;
}
default:
{
printf（"输入有误！
\n"）;
gotoloop1;
break;
}
}
if（x!
=3）gotoloop1;
}
intfen_Mul（intq,intw,intv,inth）//*分数乘法*//
{
into,i,l,k,j;
o=w*h;
i=q*v;
l=GONGYUESHU（o,i）;
k=o/l;
j=i/l;
printf（"分数之积为%d/%d\n",j,k）;
}
floatMul（floata,floatb）//*有理数乘法*//
{
floatresult;
intq,w,v,h,j,x;
charm;
loop1:
printf（"*******************************乘法运算************************************\n"）;
printf（"1、整数/小数乘法2、分数乘法3、退出\n"）;
printf（"********************************************************************************\n"）;
printf（"请选择1、2或3：
"）;
scanf（"%d",&x）;
if（x!
=1&&x!
=2&&x!
=3）printf（"非法输入，请重新输入！
"）;
switch（x）
{
case1:
{
printf（"请输入第一个数据：
"）;
scanf（"%f",&a）;
printf（"请输入第二个数据：
"）;
scanf（"%f",&b）;
result=a*b;
printf（"a*b=%f",result）;
getchar（）;
getchar（）;
break;
}
case2:
{
printf（"输入第一个数的分子:
"）;
scanf（"%d",&q）;
printf（"输入第一个数的分母：
"）;
scanf（"%d",&w）;
printf（"输入第二个数的分子：
"）;
scanf（"%d",&v）;
printf（"输入第二个数的分母：
"）;
scanf（"%d",&h）;
fen_Mul（q,w,v,h）;
break;
}
case3:
{
Exit（）;
break;
}
default:
{
printf（"输入有误！
\n"）;
gotoloop1;
break;
}
}
if（x!
=3）gotoloop1;
}
intfen_Div（intq,intw,intv,inth）//*分数除法*//
{
into,i,l,k,j;
o=w*v;
i=q*h;
l=GONGYUESHU（o,i）;
k=o/l;
j=i/l;
printf（"分数之积为%d/%d\n",j,k）;
}
floatDiv（floata,floatb）///*有理数除法*/
{
floatresult;
intq,w,v,h,j,x;
charm;
loop1:
printf（"*******************************除法运算************************************\n"）;
printf（"1、整数/小数除法2、分数除法3、退出\n"）;
printf（"********************************************************************************\n"）;
printf（"请选择1、2或3：
"）;
scanf（"%d",&x）;
if（x!
=1&&x!
=2&&x!
=3）printf（"非法输入，请重新输入！
"）;
switch（x）
{
case1:
{
printf（"请输入第一个数据：
"）;
scanf（"%f",&a）;
printf（"请输入第二个数据：
"）;
scanf（"%f",&b）;
result=a/b;
printf（"a/b=%f",result）;
getchar（）;
getchar（）;
break;
}
case2:
{
printf（"输入第一个数的分子:
"）;
scanf（"%d",&q）;
printf（"输入第一个数的分母：
"）;
scanf（"%d",&w）;
printf（"输入第二个数的分子：
"）;
scanf（"%d",&v）;
printf（"输入第二个数的分母：
"）;
scanf（"%d",&h）;
fen_Div（q,w,v,h）;
break;
}
case3:
{
Exit（）;
break;
}
default:
{
printf（"输入有误！
\n"）;
gotoloop1;
break;
}
}
if（x!
=3）gotoloop1;
}
floatfeng（floatz）//*求分子分母运算*//
{
intf,k,j,x;
floatelem=1000000;
loop1:
printf（"*****************************求分子分母运算*****************************\n"）;
printf（"1、输入数据2、退出\n"）;
printf（"********************************************************************************\n"）;
printf（"请选择1或2：
"）;
scanf（"%d",&x）;
if（x!
=1&&x!
=2）printf（"非法输入，请重新输入！
"）;
if（x==1）
{
printf（"请输入一个有理数：
"）;
scanf（"%f",&z）;
z=z*elem;
f=GONGYUESHU（z,elem）;
j=elem/f;
k=（int）z/f;
printf（"分子是%d，分母是%d\n",k,j）;
gotoloop1;
}
if（x==2）Exit（）;
}
main（）//*主程序*//
{
intx;
floata,b,z;
printf（"\n****************************有理数四则运算******************************\n"）;
printf（"1、加法运算2、减法运算\n"）;
printf（"3、乘法运算4、除法运算\n"）;
printf（"5、求分子分母运算6、退出\n"）;
printf（"********************************************************************************\n"）;
loop3:
printf（"请选择运算类型：
"）;
scanf（"%d",&x）;
printf（"\n"）;
switch（x）
{
case1:
{
Add（a,b）;
break;
}
case2:
{
Sub（a,b）;
break;
}
case3:
{
Mul（a,b）;
break;
}
case4:
{
Div（a,b）;
break;
}
case5:
{
feng（z）;
break;
}
case6:
{
Exit（）;
break;
}
default:
{
printf（"输入有误！
请重新选择：
\n"）;
gotoloop3;
break;
}
}
}
5．测试及调试
主函数调用图解：
6.执行过程：
测试两个有理数相除的运算，实现10除以5
主菜单显示：
做除法运算，选择4，ENTER。
由于现在实现整数的除法，所以选择1，ENTER。
然后分别输入数据分子10，ENTER，和分母5，ENTER
测试成功通过。
7.实验总结
通过这次课程设计我意识到数据类型的多样性与灵活性。
通过如此简单的组合使用边可以实现丰富而实用的功能。
但同时，不同的数据类型之间的差异也十分的大，是用时必须小心谨慎，注意区分。
有的功能只需要简单的赋值然后和选择语句结合使用便能实现，有的却要使用多种语句才能实现。
通过本设计，使我对多种数据类型的使用有了一个更深刻的认识。
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