数据结构实验报告.docx
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数据结构实验报告
数据结构实验报告
题目：
0.3海龟作图
学院计算机
专业计算机科学与技术
年级班别2007级1班
学号
学生姓名杨颖
指导教师吴伟民
成绩____________________
2009年6月
一、实验题目：
0.3海龟作图
二、实验要求
（1）设计并实现海龟抽象数据类型Turtle，并以此为基础设计一个演示海龟作图的程序。
（2）利用上述定义的海龟实现作图命令，画出任意长度的线段、任意大小的矩形和圆。
【实现提示】
海龟的相关类型说明为：
#defineUP0
#defineDOWN1
TypedefintpenState;//取值UP或者DOWN
Typedefstruct{floatv,h;}aPoint;
Typedefstruct{
Intheading;//龟头（画笔）方向，简称龟头朝向
penStatepen;//画笔状态：
UP抬笔，DOWN落笔
Intcolor;//画笔当前颜色
aPointPos;//海龟当前位置
}newTurtle;
三、编程环境
WIN-TC
四、抽象数据类型定义以及各基本操作的简要描述
（1）.题目
设置海龟类型的基本操作为：
VoidStartTurtleGraphics（）
//显示作图窗口，并在窗口内写出本人姓名、上机号和实习题号。
VoidStartTurtle（）
//令海龟处于作图的初始状态。
即显示作图窗口，并将海龟定位在窗口正中；置画笔状态为//落笔、龟头朝向为0度（正东方向）。
VoidPenUp（）
//改变画笔状态为抬笔。
从此时起，海龟移动将不在屏幕上作图。
VoidPenDown（）
//改变画笔状态为落笔。
从此时起,海龟移动将在屏幕上作图。
intTurtleHeading（）
//返回海龟当前朝向位置。
aPoint*TurtlePos（）
//返回海龟的当前位置。
ViodMove（intsteps）
//依照海龟头的当前朝向，向前移动海龟steps步。
VoidTurn（intdegrees）
//改变海龟头的当前朝向，逆时针旋转degrees度。
VoidMoceTTo（aPointnewPos）
//将海龟移动到新的位置newPos。
如果是落笔状态，则同时作图。
VoidTurnTTo（floatangle）
//改变海龟头的当前朝向为，从正东方向起的angle度。
VoidSetTurtleColor（intcolor）
//设置海龟画笔的颜色为color。
（2）.存储结构定义
#include"graphics.h"
#include"math.h"
#include"stdio.h"
#include"conio.h"
#include"bios.h"
#include"dos.h"
#include"io.h"
#defineBOOLenumbool
#defineENTER0x1c
#definePEN_DOWN0x50
#definePEN_UP0x48
#defineLEFT0x4b
#defineRIGHT0x4d
#defineF_110x57
#defineF_100x44/*清除*/
#defineF_60x40/*改变颜色*/
#defineF_80x42/*改变龟头转动的度数*/
#defineESC0x01
#definenoname10x4a
#definenoname20x4e
#defineUP0
#defineDOWN1
#definePen_Up0x49/*抬笔*/
#definePen_Down0x51/*落笔*/
#defineCHOOSEenumchoose
charSTATE[128],PRESS[128];
floatRadius=100.00;
voidinterruptfar（*oldfunc）（）;/*取得中断向量入口*/
enumbool{FALSE,TRUE};
enumchoose{LIST,IN_ERROR,PEN_UP_DONE,PEN_DOWN_DONE,NEW_COLOR_DONE,NEW_POSITION_DONE,
Draw_DONE,FORWARD_DONE,BACKWARD_DONE,NEW_ANGLE_DONE,NEW_DEGREES_DONE,
CLEAR_DONE,DRAW_DONE,INPUT_COLOR,INPUT_POSITION,INPUT_HEAD,INPUT_STEPS};
typedefintpenState;
typedefstruct
{floatv,h;}aPoint;
typedefstruct
{
floatheading;
penStatepen;
intcolor;
aPointPos;
}newTurtle;
newTurtleturtle;/*声明海龟类型*/
unsignedcharTEM[4];
unsignedcharTEM1[4];
typedefstructnode
{
intcolor;
intx1,x2,y1,y2;
}NODE;
五、算法设计（程序清单）
---------------------------------turtle.h--------------------------------------
#include"Define.h"/*海龟类型*/
voidHuaChuangKou（）/*画窗口*/
{
setcolor（5）;
setfillstyle（SOLID_FILL,0）;
bar（51,250,171,275）;
rectangle（51,250,171,275）;
while（bioskey
（1）==0）
{
setcolor（5）;
line（93,270,98,270）;
setcolor（5）;
line（93,270,98,270）;
}
window（66,17,66,17）;
}
voidGuanChuangKou（）/*关闭窗口*/
{
setfillstyle（SOLID_FILL,0）;
bar（51,250,171,275）;
}
intGET_history（）
{inti,j;
unionREGSregs;
unsignedchart;
regs.h.ah=0x07;
IN_AGAIN:
for（i=0;i<4;i++）
TEM[i]=48;/*用于比较来寻找菜单号的数组全部置零*/
for（i=0;i<4;i++）
{IN:
while（bioskey
（1）==0）;
if（bioskey
（1）==0x1c0d）/*若输入是回车*/
{bioskey（0）;gotoOUT;}
int86（0x21,®s,®s）;/*使用int86（）函数进行BIOS接口的系统调用*/
t=regs.h.al;/*接收出口信息*/
if（t>57||t<48）gotoIN;
else
{for（j=3;j>0;j--）TEM[j]=TEM[j-1];
TEM[0]=t;
printf（"%c",t）;
}
}
while（bioskey
（1）==0）;
if（bioskey
（1）!
=0x1c0d）/*若不是回车且超出输入窗口的范围时*/
{bioskey（0）;
GuanChuangKou（）;/*关闭窗口*/
HuaChuangKou（）;/*重开窗口*/
gotoIN_AGAIN;/*再次输入*/
}
OUT:
returnYY（0）;
}
intYY（inti）
{if（i==0）
returnTEM[0]+TEM[1]*10+TEM[2]*100+TEM[3]*1000-53328;
else
returnTEM1[0]+TEM1[1]*10+TEM1[2]*100+TEM1[3]*1000-53328;
}
voidSAVE_history（）
{inti,j;
unionREGSregs;
unsignedchart;
regs.h.ah=0x07;
IN_AGAIN1:
for（i=0;i<4;i++）
{TEM[i]=48;TEM1[i]=48;}
for（i=0;i<4;i++）
{IN1:
while（bioskey
（1）==0）;
if（bioskey
（1）==0x1c0d）
{bioskey（0）;gotoOVER;}
int86（0x21,®s,®s）;
t=regs.h.al;
if（t==44）
{printf（"%c",t）;gotoOUT1;}
if（t>57||t<48）gotoIN1;
else
{for（j=3;j>0;j--）TEM[j]=TEM[j-1];
TEM[0]=t;
printf（"%c",t）;
}
}
while（bioskey
（1）==0）;
if（bioskey
（1）!
=0x1c0d）
{int86（0x21,®s,®s）;
t=regs.h.al;
if（t==44）
{printf（"%c",t）;gotoOUT1;}
GuanChuangKou（）;
HuaChuangKou（）;
gotoIN_AGAIN1;
}
OUT1:
for（i=0;i<4;i++）TEM1[i]=48;
for（i=0;i<4;i++）
{IN2:
while（bioskey
（1）==0）;
if（bioskey
（1）==0x1c0d）
{bioskey（0）;gotoOVER;}
int86（0x21,®s,®s）;
t=regs.h.al;
if（t>57||t<48）gotoIN2;
else
{for（j=3;j>0;j--）TEM1[j]=TEM1[j-1];
TEM1[0]=t;
printf（"%c",t）;
}
}
while（bioskey
（1）==0）;
if（bioskey
（1）!
=0x1c0d）
{bioskey（0）;
GuanChuangKou（）;
HuaChuangKou（）;
gotoIN_AGAIN1;
}
OVER:
;
}
voidfarinterruptNEW（）
{unsignedcharScanCode,history;
ScanCode=inportb（0x60）;/*从写控制器的RAM（0x60）一个字节*/
history=inportb（0x61）;/*从地址为0x61的接口读入一个字节*/
outportb（0x61,history|0x80）;
outportb（0x61,history&0x7f）;
if（ScanCode&0x80）
{ScanCode&=0x7f;
STATE[ScanCode]=0;
}
else
{STATE[ScanCode]=1;PRESS[ScanCode]=1;}
outportb（0x20,0x20）;
}
voidKeyboard_Input（）/*接收键盘对海龟的控制输入*/
{inti;
for（i=0;i<128;i++）STATE[i]=PRESS[i]=0;
oldfunc=getvect（9）;/*保存中断向量地址*/
setvect（9,NEW）;/*取中断向量地址给函数NEW*/
}
voidKeyboard_Stop（）/*停止控制输入*/
{setvect（9,oldfunc）;}
intGetKey（intScanCode）
{intres;
res=STATE[ScanCode]|PRESS[ScanCode];
PRESS[ScanCode]=0;
returnres;
}
intGetKey_Begin（）
{unionREGSrg;
rg.h.ah=0;
int86（0x16,&rg,&rg）;/*创建文件*/
returnrg.h.ah;
}
intGet_Color（）/*设置画笔颜色*/
{intc;
HuaChuangKou（）;
c=GET_history（）;
returnc;
}
floatGet_Degrees（）/*读取龟头从中东方起的度数*/
{floath;
HuaChuangKou（）;
h=GET_history（）;
returnh;
}
floatGetX（floats）/*取画笔X坐标*/
{floatx;
x=.h+s*cos（ng*M_PI/180）;
returnx;
}
floatGetY（floats）/*取画笔Y坐标*/
{floaty;
y=.v-s*sin（ng*M_PI/180）;
returny;
}
voidPaintTurtle（）/*画龟*/
{floatx,y,h,v,x1,y1;
circle（.h,.v,15）;/*画一个圆作为龟壳*/
h=18*cos（ng*M_PI/180）;
v=18*sin（ng*M_PI/180）;
x=.h+h;
y=.v-v;/*画四条线为龟的四只脚*/
line（.h-15.00/1.414,.v-15.00/1.414,.h-17.00/1.414,.v-17.00/1.414）;
line（.h+15.00/1.414,.v-15.00/1.414,.h+17.00/1.414,.v-17.00/1.414）;
line（.h+15.00/1.414,.v+15.00/1.414,.h+17.00/1.414,.v+17.00/1.414）;
line（.h-15.00/1.414,.v+15.00/1.414,.h-17.00/1.414,.v+17.00/1.414）;
circle（x,y,3）;/*画一个小圆为龟头*/
x=.h-h;
y=.v+v;
x1=.h-15*cos（ng*M_PI/180+M_PI/180）;
y1=.v+15*sin（ng*M_PI/180+M_PI/180）;
line（x,y,x1,y1）;/*画一条线为龟尾*/}
voidStartTurtleGraphics（）/*显示作图窗口，并在窗口内写出本人姓名、上机号和实习题号*/
{intgraphdriver,graphmode;graphdriver=DETECT;
registerbgidriver（EGAVGA_driver）;
initgraph（&graphdriver,&graphmode,""）;
setcolor（5）;
rectangle（40,40,600,20）;
setcolor（14）;
outtextxy（50,30,"Name:
YangYing"）;
outtextxy（240,30,"StudentNum:
"）;
outtextxy（455,30,"WorkNum:
0.3"）;
setcolor（5）;
rectangle（190,50,600,450）;/*画图区域*/
rectangle（40,50,180,450）;/*菜单区域*/
}
voidStartTurtle（）/*令海龟处于作图的初始状态，置画笔状态为落笔、龟头朝向为0度*/
{
.h=400;/*置笔头位置，正中间*/
.v=250;
=WHITE;/*置画笔当前颜色*/
ng=0;/*设置笔头方向为和x轴为0度*/
=DOWN;/*初始状态为落笔*/
PaintTurtle（）;
}
voidPenUp（）/*改变画笔状态为抬笔*/
{=UP;}
voidPenDown（）/*改变画笔状态为落笔*/
{=DOWN;}
intTurtleHeading（）/*返回海龟的当前角度*/
{returnng;}
aPoint*TurtlePos（）/*返回海龟当前位置*/
{return&;}
voidPut_in_history（）/*把海龟画图的所有资料以数字的形式存进文件history中*/
{FILE*fp;
NODEn;
if（（fp=fopen（"","rb"））==NULL）;
else
{/*fileno函数用来取得参数stream指定的文件流所使用的文件描述词，返回文件描述词*/
if（filelength（fileno（fp）））
{fseek（fp,0,0）;/*从文件第一个字符开始搜索*/
while（!
feof（fp））/*检测流上的文件结束符*/
{fread（&n,sizeof（NODE）,1,fp）;/*读取history数据*/
setcolor（n.color）;
line（n.x1,n.y1,n.x2,n.y2）;/*画线*/
}
}
fclose（fp）;
}
setcolor（5）;
PaintTurtle（）;
}
voidClear（）/*清除*/
{FILE*fp;
NODEn;
if（（fp=fopen（"","rb"））==NULL）;
else
{if（filelength（fileno（fp）））
{fseek（fp,0,0）;
while（!
feof（fp））/*按照原路径用黑色覆盖画出的颜色*/
{fread（&n,sizeof（NODE）,1,fp）;
setcolor（0）;
line（n.x1,n.y1,n.x2,n.y2）;
}
}
fclose（fp）;
}
if（（fp=fopen（"","w"））==NULL）;
else
fclose（fp）;
}
voidMoveTTo（aPointnewPos）/*将海龟移动到新的位置newPos*/
{FILE*fp;
NODEn;
/*超出范围的处理*/
if（newPos.h>625）newPos.h=625;
if（newPos.h<65）newPos.h=65;
if（newPos.v>625）newPos.v=625;
if（newPos.v<75）newPos.v=75;
if（==DOWN）
{n.color=;
n.x1=.h;n.y1=.v;
n.x2=newPos.h;n.y2=newPos.v;
if（（fp=fopen（"","ab"））==NULL）;
else
{fwrite（&n,sizeof（NODE）,1,fp）;fclose（fp）;}
}
setcolor（0）;PaintTurtle（）;
=newPos;
setcolor（5）;PaintTurtle（）;
}
voidMove（intsteps）/*依照海龟的当前朝向，向前移动海龟steps步*/
{FILE*fp;
NODEn;
aPointp;
BOOLsc=FALSE;
p.h=GetX（steps）;p.v=GetY（steps）;
if（==UP）MoveTTo（p）;
else
{n.color=;
n.x1=（int）.h;
n.y1=（int）.v;
MoveTTo（p）;
n.x2=（int）.h;
n.y2=（int）.v;
if（（fp=fopen（"","ab"））==NULL）;
else
{fwrite（&n,sizeof（NODE）,1,fp）;fclose（fp）;}
}
setcolor（5）;PaintTurtle（）;
if（sc==TRUE）=DOWN;
}
voidTurn（intdegrees）/*改变龟头当前朝向*/
{ng+=degrees;
if（ng>360）
while（ng>360）ng-=360;
if（ng<0）
while（ng<0）ng+=360;
}
voidTurnTTo（floatangle）/*改变海龟当前朝向为从正东方向*/
{ng=angle;}
voidSetTurtleColor（intcolor）/*设置海龟画笔的颜色为color*/
{=color;}
---------------------------------turtle.c--------------------------------------
#include"Turtle.h"
voidChoose（CHOOSETHIS）/*选择菜单框*/
{char*textstring;
setfillstyle（3,13）;/*以淡紫色的//线填充下面的窗口*/
bar（45,65,175,285）;/*设定菜单窗口*/
switch（THIS）
{
caseLIST:
{
setcolor（14）;
outtextxy（49,73,"PenUp"）;
setcolor（15）;
outtextxy（152,73,"F1"）;
setcolor（14）;
outtextxy（49,93,"PenDown"）;
setcolor（15）;
outtextxy（152,93,"F2"）;
setcolor（14）;
outtextxy（49,113,"MoveForward"）;
setcolor（15）;
outtextxy（152,113,"F3"）;
setcolor（14）;
outtextxy（49,133,"MoveBackward"）;
setcolor（15）;
outtextxy（152,133,"F4"）;
setcolor（14）;
outtextxy（49,153,"NewPos"）;
s
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