数据结构课程设计串基本操作演示系统.docx

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数据结构课程设计串基本操作演示系统

附件1：

学号：

2010131328

课程设计

课程名

数据结构

题目

串基本操作演示系统

学院

计信学院

专业

计算机

班级

10级计算机三班

学生姓名

指导教师

2011

年

12

月

21

日

课程设计任务书

学生姓名：

专业班级：

2010级计算机三班

指导教师：

工作单位：

重庆工商大学

题目:

串基本操作演示系统

已知技术参数和设计要求：

基本功能要求：

实现若干串的基本操作，如串赋值、求串长、串的比较、串的替换、求子串、串的模式匹配等。

要求完成的主要任务:

（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

（1）设计的题目要求达到一定工作量，并具有一定的深度和难度，程序代码不得少于300行。

（2）对设计问题进行分析研究，运用所学知识，确定设计思路及方案，并有相应文档产生。

（3）要求设计的软件能够正确运行，达到题目要求。

（4）编写出课程设计说明书（并附程序源代码），以电子文档方式上交教师批阅。

时间安排：

2011.12.1-2011.12.3理解所设计的题目，确定初步设计方案

2011.12.4-2011.12.14编代码调试和测试

2011.12.15-2011.12.17编写设计说明书

指导教师签名：

年月日

串基本操作演示系统--课程设计说明书

重庆工商大学计算机科学与信息工程学院

摘要：

实现若干串的基本操作，如串赋值、求串长、串的比较、串的替换、求子串、串的模式匹配等。

关键字：

串，函数调用

一.基本任务

设计串基本操作演示系统，系统需要实现如下基本功能：

（1）给串赋值；

（2）判断两个串是否相等；

（3）串的复制；

（4）求串的长度；

（5）求一个串的子串；

（6）将两个串连接起来形成一个串；

（7）串的插入；

（8）串的删除；

（9）串的替换；

（10）串的比较；

（11）串的模式匹配；

（12）串的逆序输出；

二.设计概要

为了完成需求分析的基本任务，主要从以下3个方面进行设计：

2.1主界面设计

为了实现串基本操作演示系统的各个功能，定义了一个非紧缩式的顺序串，来实现串的基本操作。

2.2数据结构设计

系统采用顺序表的顺序存储结构表示和存储串的内容。

其中顺序表的结构体有2个数据项组成：

存放串字符的数组，串长。

2.3系统功能设计

系统设计了12个子功能模块，12个子功能模块的描述如下：

（1）串赋值子模块:

可以给串赋予一个字符串常量，该功能由StrAssign（）函数实现。

（2）判断两个串是否相等子模块：

判断两个串是否相等，相等则返回1，否则返回0，该功能由StrEqual（）函数实现。

（3）串长度子模块：

返回串中的字符个数，该功能由StrLength（）函数实现。

（4）串的子串子模块：

求一个串的子串，该功能由SubStr（）函数实现。

（5）串的匹配子模块：

判断两个串是否模式匹配，该功能由StrIndex（）函数实现。

（6）串连接子模块：

将两个串连接起来形成一个新的串，该功能由Concat（）函数实现。

（7）串替换子模块：

将一个串的某一子串用另一个串代替形成新串，该功能由RepStr（）函数实现。

（8）串插入子模块：

在一个串中插入另一个串形成新串，该功能由InsStr（）函数实现。

（9）串删除子模块：

将一个串的某一子串删除形成新串，该功能由DelStr（）函数实现。

（10）串比较子模块：

比较两个串的大小，该功能由Strcmp（）函数实现。

（11）串复制子模块：

将一个串复制给另一个串，该功能由StrCopy（）函数实现。

（12）串逆序子模块：

将串逆序输出，该功能由ReverseSq（）函数实现。

三.模块设计

3.1模块设计

系统主要包含主函数模块和其他子函数模块，其调用关系如图所示：

模块函数调用示意图

3.2系统子模块及其功能设计

本系统包含了12个功能子函数，各程序的函数名及功能如下：

（1）StrAssign（）函数：

给串赋予一个字符串常量。

（2）StrEqual（）函数：

判断两个串是否相等，相等则返回1，否则返0。

（3）StrLength（）函数：

返回串中的字符个数。

（4）SubStr（）函数：

求一个串的子串。

（5）StrIndex（）函数：

判断两个串是否模式匹配。

（6）Concat（）函数：

将两个串连接起来形成一个新的串。

（7）RepStr（）函数：

将一个串的某一子串用另一个串代替形成新串。

（8）InsStr（）函数：

在一个串中插入另一个串形成新串。

（9）DelStr（）函数：

将一个串的某一子串删除形成新串。

（10）Strcmp（）函数：

比较两个串的大小。

（11）StrCopy（）函数：

将一个串复制给另一个串。

（12）ReverseSq（）函数：

将串逆序输出。

四.详细设计

4.1数据结构设计

系统采用顺序表的顺序存储结构存储串的信息，其结构体类型定义如下：

#defineMaxSize100

typedefstruct

{

chardata[MaxSize];//存放串字符

intlen;//串长

}SqString;

4.2系统主要模块设计

（1）主函数：

main（）函数，在其里面调用各个功能函数，以实现他们的功能，算法如下：

intmain（）

{

inti,j,m,n;

SqStringstr1,str2,s1,s2,s3,s4,s5;

charcstr1[80],cstr2[80];

printf（"Enterastring1:

"）;//提示用户输入字符串

i=0;

while（（cstr1[i]=getchar（））!

='\n'）

i++;

cstr1[i]='\0';

printf（"Enterastring2:

"）;

j=0;

while（（cstr2[j]=getchar（））!

='\n'）

j++;

cstr2[j]='\0';

//1串的赋值

printf（"（）串的赋值\n"）;

StrAssign（str1,cstr1）;

StrAssign（str2,cstr2）;

printf（"str1="）;

DispStr（str1）;

printf（"str2="）;

DispStr（str2）;

//2判断两个串是否相等

printf（"

（2）判断串str1和str2是否相等：

\n"）;

m=StrEqual（str1,str2）;

if（m==0）

printf（"str1与str2不相等！

\n"）;

else

printf（"str1与str2相等！

\n"）;

//3串的长度

printf（"（）串的长度\n"）;

printf（"str1的长度为：

%d\n",StrLength（str1））;

printf（"str2的长度为：

%d\n",StrLength（str2））;

//4求串的子串

printf（"（）串的子串：

\n"）;

printf（"提取串str1的第个字符开始的个字符而产生串s1\n"）;

s1=SubStr（str1,2,3）;

DispStr（s1）;

//5串的匹配

printf（"（）串的匹配\n"）;

if（StrIndex（str1,str2）!

=-1）

printf（"匹配成功!

\n"）;

else

printf（"匹配失败!

\n"）;

printf（"\n"）;

//6串的连接

printf（"（）串的连接\n"）;

printf（"将串str1和串str2连接起来形成串s2：

\n"）;

s2=Concat（str1,str2）;

DispStr（s2）;

//7串的替换

printf（"（）串的替换\n"）;

printf（"在串str1中，将第个字符开始的个字符构成的子串用str2替换,形成s3：

\n"）;

s3=RepStr（str1,3,4,str2）;

DispStr（s3）;

//8串的插入

printf（"（）将串str2插入到串str1的第个字符中,形成串s4：

\n"）;

s4=InsStr（str1,2,str2）;

DispStr（s4）;

//9串的删除

printf（"（9）从串str1中删去第个字符开始的长度为的子串，形成串s5：

\n"）;

s5=DelStr（str1,2,3）;

DispStr（s5）;

//10串的比较

printf（"（10）串的比较:

\n"）;

n=Strcmp（str1,str2）;

if（n==0）

printf（"str1=str2\n"）;

elseif（n==1）

printf（"str1>str2\n"）;

else

printf（"str1

//11串的复制

printf（"（11）串的复制\n"）;

StrCopy（str1,str2）;

printf（"复制后的str1为：

"）;

DispStr（str1）;

//12串逆序

printf（"（12）将串str1逆序输出：

\n"）;

ReverseSq（str1）;

DispStr（str1）;

return0;

}

（2）各个功能函数及其算法实现：

实现串赋值的函数：

voidStrAssign（SqString&s,charcstr[]）

{

inti;

for（i=0;cstr[i]!

='\0';i++）

s.data[i]=cstr[i];

s.len=i;

}

判断串是否相等的函数：

intStrEqual（SqStrings,SqStringt）

{

intsame=1,i;

if（s.len!

=t.len）//长度不相等时返回

same=0;

else

for（i=0;i

if（s.data[i]!

=t.data[i]）//有一个对应字符不相同时返回

same=0;

}

returnsame;

}

实现串复制的函数：

voidStrCopy（SqString&s,SqStringt）

{

inti;

for（i=0;i

s.data[i]=t.data[i];

s.len=t.len;

}

求串长的函数：

intStrLength（SqStrings）

{

returns.len;

}

求子串的函数：

SqStringSubStr（SqStrings,inti,intj）

{

SqStringstr;

intk;

str.len=0;

if（i<=0||i>s.len||j<0||i+j-1>s.len）

returnstr;//参数不正确时返回空串

for（k=i-1;k

str.data[k-i+1]=s.data[k];

str.len=j;

returnstr;

}

串的匹配查询的函数：

intStrIndex（SqStrings,SqStringt）//s为主串,t为模式串

{

inti=0,j=0;

while（i

{

if（s.data[i]==t.data[j]）//主串与模式串逐一匹配

{

i++;

j++;

}

else//否则，回溯重新开始下一次匹配

{

i=i-j+1;//主串从下一个位置开始

j=0;//模式串从头开始

}

}

if（j>=t.len）//如果匹配成功

return（i-t.len）;//返回主串第一个下标

else

return-1;//匹配失败,返回-1

}

实现串连接的函数

SqStringConcat（SqStrings,SqStringt）

{

SqStringstr;

inti;

str.len=s.len+t.len;

for（i=0;i

str.data[i]=s.data[i];

for（i=0;i

str.data[s.len+i]=t.data[i];

returnstr;

}

实现串替换的函数：

SqStringRepStr（SqStrings,inti,intj,SqStringt）

{

intk;

SqStringstr;

str.len=0;

if（i<=0||i>s.len||i+j-1>s.len）//参数不正确时返回空串

returnstr;

for（k=0;k

str.data[k]=s.data[k];

for（k=0;k

str.data[i+k-1]=t.data[k];

for（k=i+j-1;k

str.data[t.len+k-j]=s.data[k];

str.len=s.len-j+t.len;

returnstr;

}

实现串的插入的函数：

SqStringInsStr（SqStrings1,inti,SqStrings2）

{

intj;

SqStringstr;

str.len=0;

if（i<=0||i>s1.len+1）//参数不正确时返回空串

returnstr;

for（j=0;j

str.data[j]=s1.data[j];

for（j=0;j

str.data[i+j-1]=s2.data[j];

for（j=i-1;j

str.data[s2.len+j]=s1.data[j];

str.len=s1.len+s2.len;

returnstr;

}

实现串的删除的函数：

SqStringDelStr（SqStrings,inti,intj）

{

intk;

SqStringstr;

str.len=0;

if（i<=0||i>s.len||i+j>s.len+1）//参数不正确时返回空串

{

printf（"参数不正确\n"）;

returnstr;

}

for（k=0;k

str.data[k]=s.data[k];

for（k=i+j-1;k

str.data[k-j]=s.data[k];

str.len=s.len-j;

returnstr;

}

实现串的比较的函数：

intStrcmp（SqStrings,SqStringt）

{

inti,comlen;

if（s.len

comlen=s.len;//求s和t的共同长度

else

comlen=t.len;

for（i=0;i

if（s.data[i]

return-1;

elseif（s.data[i]>t.data[i]）

return1;

}

if（s.len==t.len）

return0;//s==t

elseif（s.len

return-1;//s

else

return1;//s>t

}

实现串逆序输出的函数：

voidReverseSq（SqString&str）

{

inti,j;

chart;

i=0;

j=str.len-1;//首尾调换

while（i

{

t=str.data[i];

str.data[i]=str.data[j];

str.data[j]=t;

i++;

j--;

}

}

五.调试分析

系统运行结果如下：

六.用户使用说明

用户可任意输入两个串，系统将会自动对这两个串进行比较，复制，判断是否相等，删除，插入，替换等一系列串的基本操作。

七.参考文献

（1）数据结构教程清华大学出版社2009年3月第3版

（2）C语言程序设计高等教育出版社2008年1月第1版

（3）数据结构教程上机实验指导清华大学出版社

（4）数据结构（C语言）实践教程西安电子科技大学出版社

八.对所设计的软件进行自我评价

这个软件所运用了这学期所学的数据结构编写，在要求实现的功能上另外加了功能，如串的插入，删除，连接，逆序输出等。

让这个软件的编写方式不仅仅局限于常规的编程思想上。

没有未解决的问题。

此软件能够正确运行并得到正确结果。

创新点应该在于扩大了软件的功能。

九.程序源代码

#include

#include

#include

//定义顺序串

#defineMaxSize100

typedefstruct

{

chardata[MaxSize];//存放串字符

intlen;//串长

}SqString;

//串赋值

voidStrAssign（SqString&s,charcstr[]）

{

inti;

for（i=0;cstr[i]!

='\0';i++）

s.data[i]=cstr[i];

s.len=i;

}

//判断串是否相等

intStrEqual（SqStrings,SqStringt）

{

intsame=1,i;

if（s.len!

=t.len）//长度不相等时返回

same=0;

else

{

for（i=0;i

if（s.data[i]!

=t.data[i]）//有一个对应字符不相同时返回

same=0;

}

returnsame;

}

//将串t复制给串s

voidStrCopy（SqString&s,SqStringt）

{

inti;

for（i=0;i

s.data[i]=t.data[i];

s.len=t.len;

}

//求串长

intStrLength（SqStrings）

{

returns.len;

}

//求子串

SqStringSubStr（SqStrings,inti,intj）

{

SqStringstr;

intk;

str.len=0;

if（i<=0||i>s.len||j<0||i+j-1>s.len）

returnstr;//参数不正确时返回空串

for（k=i-1;k

str.data[k-i+1]=s.data[k];

str.len=j;

returnstr;

}

//串的匹配查询（顺序串）

intStrIndex（SqStrings,SqStringt）//s为主串,t为模式串

{

inti=0,j=0;

while（i

{

if（s.data[i]==t.data[j]）//主串与模式串逐一匹配

{

i++;

j++;

}

else//否则，回溯重新开始下一次匹配

{

i=i-j+1;//主串从下一个位置开始

j=0;//模式串从头开始

}

}

if（j>=t.len）//如果匹配成功

return（i-t.len）;//返回主串第一个下标

else

return-1;//匹配失败,返回-1

}

//串的连接:

返回由两个串连接在一起的新串

SqStringConcat（SqStrings,SqStringt）

{

SqStringstr;

inti;

str.len=s.len+t.len;

for（i=0;i

str.data[i]=s.data[i];

for（i=0;i

str.data[s.len+i]=t.data[i];

returnstr;

}

//串的替换

SqStringRepStr（SqStrings,inti,intj,SqStringt）

{

intk;

SqStringstr;

str.len=0;

if（i<=0||i>s.len||i+j-1>s.len）//参数不正确时返回空串

returnstr;

for（k=0;k

str.data[k]=s.data[k];

for（k=0;k

str.data[i+k-1]=t.data[k];

for（k=i+j-1;k

str.data[t.len+k-j]=s.data[k];

str.len=s.len-j+t.len;

returnstr;

}

//插入串：

将串s2插入到串s1的第i个字符中

SqStringInsStr（SqStrings1,inti,SqStrings2）

{

intj;

SqStringstr;

str.len=0;

if（i<=0||i>s1.len+1）//参数不正确时返回空串

returnstr;

for（j=0;j