王勤为的课程设计报告修改.docx
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王勤为的课程设计报告修改
数据结构课程设计
报告封面
1.班级：
信息安全02班2.学号：
0909091723
3.姓名：
王勤为4.所选题目：
一号题
5.完成日期：
2011/7/1
课程设计报告目录
八．附录：
源代码
一.需求分析
1.建立顺序表储存结构，演示插入、删除和合并等基本操作。
2．利用插入运算建立链表；实现链表的查找、删除、计数、输出等功能以及有序链表的合并。
3．建立串的储存结构，演示串的模式匹配（包括求next和nextval的值），需要包含串的输入输出。
4.要求要有良好的界面，每个系统组织到一个统一的界面中。
5.程序能够良好运行，输入合理的数据能够输出正确的结果，且操作可重复实现。
二.概要设计（c语言）
1.概要流程图
2.储存类型说明
①顺序表：
内存动态分布结构
typedefstructList{
int*base;//地址
intlenth;//表长（元素个数）
intlistsize;}Sqlist;//listsize当前储存容量
链表：
带头结点的单向链表
typedefstructLNode{
intdate;//数据类型
structLNode*next;//指向下一节点的指针
}*link;//结点类型
串：
用定长的数组来储存
typedefstruct{
chardata[MAXSTRING+1];//0号单元储存其长度
}SString;//串结构体说明
三．详细分析
1.顺序表相关分析
基本函数
初始化函数：
initlist1（Sqlist&L）
插入元素函数：
Listinsert1（Sqlist&L,inti,inte）
输入元素函数：
Listputin1（Sqlist&L,intn）
删除元素函数：
Deletelist1（Sqlist&L,inti）
销毁函数：
Clearlist1（Sqlist&L）
合并函数：
Mergelist1（Sqlist&L1,Sqlist&L2）
辅助函数：
显示界面函数paint1（）
显示顺序表元素的函数Displaylist1（Sqlist&L）
关键函数的算法分析：
初始化函数initlist1（Sqlist&L）：
分配空间——从键盘获得要输入元素个数——调用Listputin1（）函数进行元素输入——初始化完毕。
intinitlist1（Sqlist&L）{
L.base=（int*）malloc（MAX_SIZE*sizeof（int））;
if（!
L.base）return（0）;
L.lenth=0;L.listsize=0;
printf（"请输入要输入元素的个数：
"）;
intn;scanf（"%d",&n）;
Listputin1（L,n）;
printf（"初始化成功！
"）;
}
插入元素函数：
Listinsert1（Sqlist&L,inti,inte）：
重新分配空间——用q指向插入位置的前一个——q之后的元素右移，空出插入位置——插入元素e。
intListinsert1（Sqlist&L,inti,inte）{
if（!
L.base）return（0）;
if（i<1||i>L.lenth+1）return（0）;//插入位置不合理退出
int*newbase,*q,*p;
if（L.lenth>L.listsize）{
newbase=（int*）realloc（L.base,（L.listsize+SIZE_increase）*（sizeof（int）））;
if（!
newbase）return（0）;
L.base=newbase;
L.listsize+=SIZE_increase;
}
q=&（L.base[i-1]）;
for（p=&（L.base[L.lenth-1]）;p>=q;p--）*（p+1）=*p;
*q=e;
L.lenth++;
return
（1）;
}
输入元素函数Listputin1（Sqlist&L,intn）:
其实质就是不停的调用插入函数，从键盘获得要插入的元素个数n,然后进行n次插入操作
intListputin1（Sqlist&L,intn）{
if（!
L.base）return（0）;
inti,e;
printf（"请一次输入所有元素：
"）;
for（i=1;i<=n;i++）{scanf（"%d",&e）;Listinsert1（L,i,e）;}
删除元素函数Deletelist1（Sqlist&L,inti）：
用q指向插入位置i的后一个——p之后的元素左移——删除完毕。
intDeletelist1（Sqlist&L,inti）{
if（!
L.base）return（0）;
inte;int*q,*p;e=L.base[i-1];
q=&（L.base[L.lenth-1]）;
for（p=&（L.base[i]）;p<=&（L.base[L.lenth-1]）;p++）*（p-1）=*p;//删除位置之后的元素左移
L.lenth--;
return（e）;
}
合并函数Mergelist1（Sqlist&L1,Sqlist&L2）：
其实质是把L2中的元素插入到L1中去，通过两重循环检查L2中的元素在L1中是否存在，如果存在就不插入，否则就插入L1中。
intMergelist1（Sqlist&L1,Sqlist&L2）{
if（（!
L1.base）||（!
L2.base））exit（0）;
inti,m;
for（i=0;im=0;
while（L2.base[i]!
=L1.base[m]&&m<=L1.lenth）m++;
if（L2.base[i]==L1.base[m]）continue;
Listinsert1（L1,L1.lenth+1,L2.base[i]）;
}
return
（1）;
}
2．链表相关分析
基本函数
初始化函数Initlist2（link&L,intn）
排序函数list_sort2（link&L,intn）
插入函数ListInsert2（link&L,inti,inte）
删除函数ListDelete2（link&L,inti）
查找函数ElemIndex2（linkL,inti）
计数函数get_num（linkL）
合并函数MergeList2（linkLa,linkLb）
辅助函数：
显示界面函数paint2（）
显示顺序表元素的函数Display2（linkL）
关键函数的算法分析：
初始化函数Initlist2（link&L,intn）
分配一个节点空间为头结点L——L->next赋值为空——头插法建表——获取要插入元素的个数n——进行n次插入元素操作——进行排序，调用排序函数list_sort2（L,n），使按非递增方式排列。
Initlist2（link&L,intn）{
linkp;
L=（link）malloc（sizeof（LNode））;
L->next=NULL;
if（!
L）exit（-1）;
printf（"初始化链表成功！
"）;
printf（"请依次输入所有元素！
"）;
inti;
for（i=n;i>0;i--）{
p=（link）malloc（sizeof（LNode））;
scanf（"%d",&（p->date））;
p->next=L->next;
L->next=p;}
list_sort2（L,n）;//初始化的同时排序
}
排序函数list_sort2（link&L,intn）：
排序思想为冒泡排序
list_sort2（link&L,intn）{
linkp,r;//p指向当前元素，r指向后一元素
inti;
for（i=1;i<=n;i++）{p=L->next;
r=p->next;
while（r&&p）
{if（（p->date）>（r->date））{intq;
q=p->date;
p->date=r->date;
r->date=q;
}//大的元素往后移，即进行交换操作
if（（p->date）==（r->date））{p->next=r->next;free（r）;i++;}
p=p->next;
if（p）r=p->next;//有相等的元素就删除一个
}//while
}//for
}//排序函数
插入函数ListInsert2（link&L,inti,inte）
通过循环使p指向插入位置的前一个元素——给新节点q分配空间——修改指针使q插入到p之后——插入完毕！
ListInsert2（link&L,inti,inte）{
intj;linkp;linkq;
p=L;j=0;
if（!
（p->next）||j>i-1）
{printf（"发生错误！
"）;return（0）;}//插入位置不合理
while（p->next&&jp=p->next;
++j;
}//使p指向插入位置的前一个
q=（link）malloc（sizeof（LNode））;
q->date=e;
q->next=p->next;//修改指针
p->next=q;
printf（"插入成功！
"）;
}
删除函数ListDelete2（link&L,inti）
算法思想同前一函数差不多
ListDelete2（link&L,inti）{
linkp，q;
intj;
p=L;j=0;
while（p->next&&jp=p->next;
++j;
}//p指向要删除元素的前一个
if（!
（p->next）||j>i-1）{exit（-1）;printf（"发生错误！
"）;}
q=p->next;p->next=q->next;free（q）;
printf（"已删除元素"）;
}
计数函数get_num（linkL）
用j做为计数器——通过循环直到表尾，每次j都加一——
最终j为表中元素的个数
get_num（linkL）{
linkp;intj;//j为计数器
p=L;j=0;
while（p->next）{p=p->next;j++;}
return（j）;
}
合并函数MergeList2（linkLa,linkLb）
其实质仍然是把Lb中的元素插入到L1中去——把La的空间看做一个新表Lc——不断移动两个指针比较两表中元素的大小——小的元素插入到L中——相同的元素摒弃——当一个表中元素到了末尾时，把另一个表中的剩余元素插入Lc中。
MergeList2（linkLa,linkLb）{
linkpa,pb,Lc,pc;
pa=La->next;
pb=Lb->next;
Lc=pc=La;
while（pa&&pb）{
if（pa->datedate）{
pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;
}
elseif（pa->date=pb->date）{
pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;pb=pb->next;
}//想同的元素摒弃
else{
pc->next=pb;pc=pb;pb=pb->next;
}
}//while
pc->next=pa?
pa:
pb;//插入另一个表中的剩余元素
free（Lb）;
3．串相关分析
基本函数
创建串函数Createstr（SString&L）
模式匹配函数Indexstr_kmp（SString&L,SString&T,intpos）
求模式匹配值函数get_next（SString&T）
求模式匹配修正值函数get_nextval（SString&T）
辅助函数
显示界面函数pain3（）
关键函数的算法分析
创建串函数Createstr（SString&L）
利用while循环从键盘获得输入值——字符串用#号结束——输入完毕后把输入的字符输出以便检查。
Createstr（SString&L）{
inti,m;
charflag;
i=1;
printf（"请依次输入各个字符"）;
while
（1）{
scanf（"%c",&flag）;
if（flag!
='#'）
{L.data[i]=flag;++i;
L.data[0]=i-1;}
elsebreak;
}
printf（"您输入了以下字符！
"）;
for（m=1;m}
模式匹配函数Indexstr_kmp（SString&L,SString&T,intpos）
设立两指针，i指向主串中当前比较字符，j指向模式串中当前比较的字符——比较i和j指向的字符——如果相等，两指针同事后移——如果不相等，j等于next[j]中保存的值——如此反复，直到匹配成功或者主串用尽。
Indexstr_kmp（SString&L,SString&T,intpos）{
inti,j;
i=pos;j=1;
while（i<=L.data[0]&&j<=T.data[0]）{
if（j==0||L.data[i]==T.data[j]）{i++;j++;}
elsej=next[j];}
if（j>T.data[0]）return（i-T.data[0]）;//返回其位置
elsereturn（0）;
}
求模式匹配值函数get_next（SString&T）
其实质就是检查模式串中是否存在以下相等关系
p
（1）p
（2）p（3）…..p（k-1）’=’s（i-k+1）s（i-k+2）……s（i-1）
如果存在则next[i]的值为k，不存在则为1，其中next[1]=0
get_next（SString&T）{
inti,j;
i=1;next[1]=0;j=0;next[0]=T.data[0];
while（iif（j==0||T.data[i]==T.data[j]）
{++i;++j;next[i]=j;}
else
j=next[j];}
}
求模式匹配修正值函数get_nextval（SString&T）
get_nextval（SString&T）{
inti,j;
i=1;nextval[1]=0;j=0;nextval[0]=T.data[0];
while（iif（j==0||T.data[i]==T.data[j]）{
++i;++j;
if（T.data[i]!
=T.data[j]）nextval[i]=j;
elsenextval[i]=nextval[j];
}
elsej=next[j];}
}
四．调试分析
五．测试结果：
上一步中分别对三个模块进行了测试，所有功能都正常实现，说明所用的算法正确无误。
六．课程设计总结：
1.实践最重要，书本上的只是总是相对空泛的，只有实践才能真正掌握知识。
2.课程设计中或多或少遇到了一些困难，有些是算法上的，有些是代码上的。
须得耐心冷静的进行调试，不要已有错误就去请教他人，自己总要有调试程序的能力。
3.这是第一次完成代码量超过五百行的程序，各方面都获得了长足进步，编程的兴趣亦大大增加。
总之感谢学校的与人制度，感谢陈再良教授给予的帮助和培养。
七．参考文献：
清华大学出版社严蔚敏《数据结构c语言版》
清华大学出版社谭浩强《c程序设计》
八．附录：
全部源代码
#include
#include
#defineMAX_SIZE100
#defineSIZE_increase10
#defineMAXSTRING255
intnext[MAXSTRING+1];
intnextval[MAXSTRING+1];
typedefstructList{
int*base;
intlenth;
intlistsize;}Sqlist;
//顺序表结构体说明
typedefstructLNode{
intdate;
structLNode*next;
}*link;////线性表结构体说明
#defineMAXSTRING255
typedefstruct{
chardata[MAXSTRING];
}SString;//串结构体说明
//顺序表的相关函数定义
intListinsert1（Sqlist&L,inti,inte）{
if（!
L.base）return（0）;
if（i<1||i>L.lenth+1）return（0）;
int*newbase,*q,*p;
if（L.lenth>L.listsize）{
newbase=（int*）realloc（L.base,（L.listsize+SIZE_increase）*（sizeof（int）））;
if（!
newbase）return（0）;
L.base=newbase;
L.listsize+=SIZE_increase;
}
q=&（L.base[i-1]）;
for（p=&（L.base[L.lenth-1]）;p>=q;p--）*（p+1）=*p;
*q=e;
L.lenth++;
return
（1）;
}
intListputin1（Sqlist&L,intn）{
if（!
L.base）return（0）;
inti,e;
printf（"请一次输入所有元素：
"）;
for（i=1;i<=n;i++）{scanf（"%d",&e）;Listinsert1（L,i,e）;}
}
intinitlist1（Sqlist&L）{
L.base=（int*）malloc（MAX_SIZE*sizeof（int））;
if（!
L.base）return（0）;
L.lenth=0;
L.listsize=0;
printf（"请输入要输入元素的个数：
"）;
intn;
scanf（"%d",&n）;
Listputin1（L,n）;
printf（"初始化成功！
"）;
}
intDeletelist1（Sqlist&L,inti）{
if（!
L.base）return（0）;
inte;
int*q,*p;
e=L.base[i-1];
q=&（L.base[L.lenth-1]）;
for（p=&（L.base[i]）;p<=&（L.base[L.lenth-1]）;p++）*（p-1）=*p;//删除位置之后的元素左移
L.lenth--;
return（e）;
}
intClearlist1（Sqlist&L）{
if（!
L.base）return（0）;
inti,m;
m=L.lenth;
for（i=1;i<=m;i++）Deletelist1（L,1）;
free（L.base）;
return
（1）;
}
intDisplaylist1（Sqlist&L）{
if（!
L.base）{printf（"顺序表不存在"）;exit（0）;}
inti;
for（i=0;i<=L.lenth-1;i++）printf（"%d",L.base[i]）;}
intMergelist1（Sqlist&L1,Sqlist&L2）{
if（（!
L1.base）||（!
L2.base））exit（0）;
inti,m;
for（i=0;im=0;
while（L2.base[i]!
=L1.base[m]&&m<=L1.lenth）m++;
if（L2.base[i]==L1.base[m]）continue;
Listinsert1（L1,L1.lenth+1,L2.base[i]）;
}
return
（1）;
}
voidpaint1（）{
system（"cls"）;
putchar（'\n'）;putchar（'\n'）;putchar（'\n'）;
printf（"实验一：
顺序表相关操作\n\n"）;
printf（"1.创建顺序表一2.创建顺序表二\n\n"）;
printf（"3.插入元素4.合并两个顺序表\n\n"）;
printf（"5.显示表中元素6.销毁顺序表\n\n"）;
printf（"0.退出\n"）;
}
intmain1（）{
intflag;
SqlistH1,H2;
loop:
paint1（）;
putchar（'\n'）;
printf（"请输入要操作项目的序号：
"）;
scanf（"%d",&flag）;
while（flag）{
switch（flag）{
case1:
initlist1（H1）;getchar（）;getchar（）;break;
case2:
initlist1（H2）;getchar（）;getchar（）;break;
case3:
{intnum1,pos1,e;
printf（"请输入要操作顺序表的序号,插入元素,插入位置：
"）;
scanf（"%d%d%d",&num1,&e,&pos1）;
switch（num1）{
case1:
if（Listinsert1（H1,pos1,e））printf（"插入成功！
"）;
getchar（）;get
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