数据结构课程设计集合运算.docx

1、数据结构课程设计集合运算第一章 前 言1.1、内容：实验题目：编制一个演示集合的并、交和差运算的程序。需求分析：1、 本演示程序中，集合的元素限定为小写字母字符“a”z”。集合输入的形式为一个以“回车符“为结束标志的字符串，串中字符顺序不限。2、 演示程序以用户和计算机的对话方式执行，即在计算机终端上显示“提示信息“之后，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令；相应的输入数据和运算结果显示在其后。3、 程序执行的命令包括：1） 构造集合1；2）构造在集合2；3）求并集；4）求交集；5)求差集；6）返回；7）结束。“构造集合1”和“构造集合2”时，需以字符的形式键入集合元素第二章 数据结构设

2、计2.1、数据结构设计为了实现上述程序的功能，应以有序链表表示集合。为此，需要两个抽象数据类型：有序表和集合。1、有序表的抽象数据类型定义为：readdata(pointer head)初始条件：head是以head为头节点的空链表。操作结果：生成以head为头节点的非空链表。pop(pointer head)初始条件：head是以head为头节点的非空链表。操作结果：将以head为头节点的链表中数据逐个输出。2、集合的抽象数据类型定义为：and(pointer head1,pointer head2,pointer head3)初始条件：链表head1、head2、head3已存在操作结果：

3、生成一个由head1和head2的并集构成的集合head3。or(pointer head1,pointer head2,pointer head3)初始条件：链表head1、head2、head3已存在操作结果：生成一个由head1和head2的交集构成的集合head3。differ(pointer head1,pointer head2,pointer head3)初始条件：链表head1、head2、head3已存在操作结果：生成一个由head1和head2的差集构成的集合head3。3、本程序抱含四个模块：1） 节点结构单元模块定义有序表的节点结构；2） 有序表单元模块实现有序表的抽象

4、数据类型；3） 集合单元模块实现集合获得抽象数据类型；4）主程序模块：Void main（）初始化；do接受命令；处理命令；while（“命令”!=“退出”）； 第三章 算法设计3.1、算法设计#include#includetypedef struct LNode/定义结构体类型指针 char data; struct LNode*next;*pointer;void readdata(pointer head)/定义输入集合函数 pointer p; char tmp; scanf(%c,&tmp); while(tmp!=n) p=(pointer)malloc(sizeof(struc

5、t LNode); p-data=tmp; p-next=head-next; head-next=p; scanf(%c,&tmp); void pop(pointer head)/定义输出集合函数 pointer p; p=head-next; while(p!=NULL) printf(%c,p-data); p=p-next; printf(n);void and(pointer head1,pointer head2,pointer head3)/定义集合的并集函数 pointer p1,p2,p3; p1=head1-next; while(p1!=NULL) p3=(pointe

6、r)malloc(sizeof(struct LNode); p3-data=p1-data; p3-next=head3-next; head3-next=p3; p1=p1-next; p2=head2-next; while(p2!=NULL) p1=head1-next; while(p1!=NULL)&(p1-data!=p2-data) p1=p1-next; if (p1=NULL) p3=(pointer)malloc(sizeof(struct LNode); p3-data=p2-data; p3-next=head3-next; head3-next=p3; p2=p2-

7、next; void or(pointer head1,pointer head2,pointer head3)/定义集合的交集函数 pointer p1,p2,p3; p1=head1-next; while(p1!=NULL) p2=head2-next; while(p2!=NULL)&(p2-data!=p1-data) p2=p2-next; if(p2!=NULL)&(p2-data=p1-data) p3=(pointer)malloc(sizeof(struct LNode); p3-data=p1-data; p3-next=head3-next; head3-next=p3

8、; p1=p1-next; void differ(pointer head1,pointer head2,pointer head3)/定义集合的差集函数 pointer p1,p2,p3; p1=head1-next; while(p1!=NULL) p2=head2-next; while(p2!=NULL)&(p2-data!=p1-data) p2=p2-next; if(p2=NULL) p3=(pointer)malloc(sizeof(struct LNode); p3-data=p1-data; p3-next=head3-next; head3-next=p3; p1=p1

9、-next; void main()/主函数 int x; printf(输入数据,按回车键结束,第一个集合大于第二个集合)n); pointer head1,head2,head3; head1=(pointer)malloc(sizeof(struct LNode); head1-next=NULL; head2=(pointer)malloc(sizeof(struct LNode); head2-next=NULL; head3=(pointer)malloc(sizeof(struct LNode); head3-next=NULL; printf(请输入集合1：n); readda

10、ta(head1);/调用输入集合函数 printf(请输入集合2：n); readdata(head2);/调用输入集合函数A:printf(1.并集 2.交集 3.差集 4.结束 x.重新运算n); do printf(请选择序号n); scanf(%d,&x);switch(x)case 1: printf(两集合的并是n); and(head1,head2,head3);/调用并集函数 pop(head3); head3-next=NULL; break;case 2: printf(两集合的交是n); or(head1,head2,head3);/调用交集函数 pop(head3);

11、 head3-next=NULL; break;case 3: printf(两集合的差是n); differ(head1,head2,head3);/调用差集函数 pop(head3); head3-next=NULL; break; case 4:break; default:goto A; while(x!=4); 第四章 测试数据及程序运行情况4.1、测试数据及程序运行情况 运行时提示输入：输入集合1：asd输入集合2：asf根据提示输入运算类型：1.并集 2.交集 3.差集 4.结束 x.重新运算 输入1，输出”fasd”输入2，输出”as”输入3，输出”d”输入4，输出”press

12、 any key to continue”(结束)输入其他数，输出” 1.并集 2.交集 3.差集 4.结束 x.重新运算”(重新选择运算类型)下面是运行时的界面(附图):第五章 实验过程中的问题及解决方法5.1、实验过程中出现的问题及解决方法1、由于对集合的三种运算的算法推敲不足，在链表类型及其尾指针的设置时出现错误，导致程序低效。2、刚开始时曾忽略了一些变量参数的标识”&”，使调试程序浪费时间不少。今后应重视确定参数的变量和赋值属性的区分和标识。3、开始时输入集合后，程序只能进行一次运算，后来加入switch语句,成功解决了这一难题。4、该算法并不能排除重复输入相同字符的情况，也不能自动滤

13、去非法字符(如空格、阿拉伯数字等)。5、本程序的模块划分比较合理，且尽可能的将指针的操作封装在节点和链表的两个模块中，致使集合模块的调试比较顺利。6、本实习作业采用数据抽象的程序设计方案，将程序化分为四个层次结构，使得设计时思路清晰，实现时调试顺利，各模块具有较好的可用性，确实得到了一次良好的程序设计训练。参考文献1李云清，杨庆红，揭安全.数据结构（C语言版）M.北京:人民邮电大学出版社,2004.62潘彦.算法设计与分析基础M.北京:清华大学出版社,2007.13肖梦强，曲秀清.软件工程原理、方法与应用 M.北京:中国水利水电出版社,2005.104 吕凤翥.C+语言程序设计（第2版）M.北京:电子工业出版社,2007.25 严蔚敏，吴伟民.数据结构（C语言版）M.北京:清华大学出版社,2002.9