第一篇:數據結構課程設計
課 程 設 計 任 務 書
信息 學院 信息管理與信息系統 專業 09級1班 班 孫鵬一、二、課程設計題目: 迷宮求解、一元多項式
課程設計主要參考資料: 數據結構(C語言版)嚴蔚敏、吳偉民 編著
數據結構題集(C語言版)嚴蔚敏、吳偉民、米寧 編著
數據結構課件
三、設計應解決下列各主要問題:
1.實現迷宮的路徑求解,并輸出最終路徑,標記走過卻未選擇的路徑和最終選擇的路徑
2.對一元多項式實現加法,減法,乘法,求導的計算,并按指數由大到小排序輸出
四、課程設計相關附件(如:圖紙、軟件等):
五、命題發出日期:2011-3-15 設計應完成日期: 2010-6-20
設計指導教師(簽章):
系主任(簽章):
指導教師對課程設計的評語
指導教師(簽章):
年 月 日
山東科技大學學生課程設計
課程設計1 迷宮問題
一、需求分析:
1.2.3.4.以二維數組Maze[][]表示迷宮
用戶輸入迷宮的數據:構建迷宮,行數m,列數n 迷宮的入口位置和出口位置可由用戶隨時設定
若設定的迷宮存在通路,則以長方陣形式將迷宮及其通路輸出到標準輸出文件(即終端)上,其中,字符“#”表示障礙,字符“*”表示路徑上的位置,字符“@”表示“死胡同”,即曾經途徑然而不能到達出口的位置,余者用空格符印出。若設定的迷宮不存在通路,則報告相應信息。
5.本程序只求出一條成功的通路。然而,只需要對迷宮求解的函數做小量修改,便可求得全部路徑。
二、概要設計:
抽象數據類型線性表的定義如下: ⒈ 設計棧的抽象數據類型定義:
ADT Stack { 數據對象:D={ai:|ai∈PositionSet,i=1?n,n≥0} 數據關系:R1={
Push(&S,e)Pop(&S,e)
返回其值 }ADT Stack;
⒉ 迷宮的抽象數據類型定義: ADT Maze{ 數據對象:D:={aij,Start,end|aij,Start,end∈{} 0≤i≤m+2,0≤j≤n+2,m,n≥0}
數據關系:R={ROW.COL} Row={
第1頁
操作結果
構造一個空棧,完成棧用e返回棧S的棧頂元將新的元素e壓入棧頂 刪除棧頂元素,并用eInitStack(&S)
山東科技大學學生課程設計
Col={
基本操作: masepath(int i,int j,int m,int n,sqstack &s)初始條件:已知目前迷宮狀態, 傳過起始位置,和終止位置 操作結果:搜索迷宮,用sqstack s返回搜索所得路徑。如不存在,返回2 }ADT MAZE
三、詳細設計:
#include
typedef int Status;
typedef struct { int r;int c;}PostType;//坐標位置
迷宮的r行c列 typedef struct { int ord;//通道塊在路徑上的序號
PostType seat;//通道塊的當前坐標位置
int di;//通道塊指向下一通道塊的方向 }SElemType;//棧元素的類型 typedef struct { SElemType *base;//棧底指針
SElemType *top;//棧頂指針
int stacksize;//棧的最大容量 }Stack;//棧的類型
第2頁 山東科技大學學生課程設計
Status InitStack(Stack &S)//初始化棧 { S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));if(!S.base)
exit(OVERFLOW);//存儲分配失敗;S.top=S.base;S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;return OK;}//InitStack
Status StackEmpty(Stack S)//判斷棧是否為空,如果為空返回TRUE,否則返回FALSE { if(S.top==S.base)
return TRUE;
return FALSE;}//StackEmpty
Status Push(Stack &S,SElemType e)//插入元素為e的棧頂元素 { if(S.top-S.base>=S.stacksize){
S.base=(SElemType*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACK_INCREMENT)*sizeof(SElemType));
if(!S.base)
exit(OVERFLOW);
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACK_INCREMENT;} *S.top++=e;return OK;}//Push
Status Pop(Stack &S,SElemType &e)//刪除棧頂元素存入e { if(S.top==S.base)
return ERROR;e=*--S.top;
第3頁 山東科技大學學生課程設計
return OK;}//Pop
Status DestroyStack(Stack &S)//銷毀棧 { free(S.base);S.top=S.base;return OK;}//DestroyStack
//maze.cpp #define MAXLEN 20//迷宮包括外墻最大行列數目 typedef struct{
int r;
int c;
char adr[MAXLEN][MAXLEN];//可取' ''*' '@' '#' }MazeType;
//迷宮類型
Status InitMaze(MazeType &maze){ //初始化迷宮若成功返回TRUE,否則返回FALSE
int m,n,i,j,k=1;
printf(“輸入迷口的行數和列數: ”);
scanf(“%d%d”,&maze.r,&maze.c);//迷宮行和列數
for(i=0;i<=maze.c+1;i++){//迷宮行外墻
maze.adr[0][i]='#';
maze.adr[maze.r+1][i]='#';
}//for
for(i=0;i<=maze.r+1;i++){//迷宮列外墻
maze.adr[i][0]='#';
maze.adr[i][maze.c+1]='#';
}
for(i=1;i<=maze.r;i++)
for(j=1;j<=maze.c;j++)
maze.adr[i][j]=' ';//初始化迷宮
printf(“輸入障礙物%d的坐標(以坐標(0,0)結束輸入): ”,k);
scanf(“%d%d”,&m,&n);
k++;
while(m!=0)
{
if(m>maze.r || n>maze.c)//越界
第4頁 山東科技大學學生課程設計
exit(ERROR);
maze.adr[m][n]='#';//迷宮障礙用'#'標記
printf(“輸入障礙物%d的坐標(以坐標(0,0)結束輸入): ”,k);
scanf(“%d%d”,&m,&n);
k++;
}
return OK;}//InitMaze
Status Pass(MazeType maze,PostType curpos){ //當前位置可通則返回TURE,否則返回FALSE
if(maze.adr[curpos.r][curpos.c]==' ')//可通
return TRUE;
else
return FALSE;}//Pass
Status FootPrint(MazeType &maze,PostType curpos){ //若走過并且可通返回TRUE,否則返回FALSE //在返回之前銷毀棧S
maze.adr[curpos.r][curpos.c]='*';//“*”表示可通
return OK;}//FootPrint
PostType NextPos(PostType &curpos,int i){ //指示并返回下一位置的坐標
PostType cpos;
cpos=curpos;
switch(i){
//1.2.3.4分別表示東,南,西,北方向
case 1 : cpos.c+=1;break;
case 2 : cpos.r+=1;break;
case 3 : cpos.c-=1;break;
case 4 : cpos.r-=1;break;
default: exit(ERROR);
}
return cpos;}//Nextpos
Status MarkPrint(MazeType &maze,PostType curpos){ //曾走過但不是通路標記并返回OK
第5頁 山東科技大學學生課程設計
maze.adr[curpos.r][curpos.c]='@';//“@”表示曾走過但不通
return OK;}//MarkPrint
void PrintMaze(MazeType &maze)//將最后標記好的迷宮輸出 { int i,j;printf(“n輸出迷宮的路徑:n”);for(i=0;i<=maze.c+1;i++)
printf(“%4d”,i);//輸出列數
printf(“n”);for(i=0;i<=maze.r+1;i++){
printf(“%d”,i);//輸出行數
for(j=0;j<=maze.c+1;j++)
printf(“%4c”,maze.adr[i][j]);//輸出迷宮
printf(“n”);} }//PrintMaze
Status MazePath(MazeType &maze,PostType start,PostType end)//若迷宮從入口start到end的通道則求得一條存放在棧中 { Stack S;//初始化棧
PostType curpos;int curstep;SElemType e;InitStack(S);curpos=start;curstep=1;do {
if(Pass(maze,curpos))//當前位置可通過而未曾走過留下足跡
{
FootPrint(maze,curpos);
e.ord=curstep;e.seat=curpos;e.di=1;
Push(S,e);//加入棧路徑中
if(curpos.r==end.r && curpos.c==end.c)//到達出口返回TRUE
{
第6頁 山東科技大學學生課程設計
if(!DestroyStack(S))
exit(OVERFLOW);
else return TRUE;
}
else
{
curpos=NextPos(curpos,1);//下一位置是當前位置
curstep++;//探索下一步
}
}//if
else//當前位置不能通過
{
if(!StackEmpty(S))
{
Pop(S,e);//提取前一位置
while(e.di==4 &&!StackEmpty(S))//4個方向都不能通過則留下記號@ 提取前一個位置進行判斷是否是能通過
{
MarkPrint(maze,e.seat);
Pop(S,e);
}
if(e.di<4)//換下一個方向探索
設定當前位置為該新方向上的鄰位
{
e.di++;
Push(S,e);
curpos=NextPos(e.seat,e.di);
}
}//if
} }while(!StackEmpty(S));if(!DestroyStack(S))
exit(ERROR);else return FALSE;}//MazePath
int main(){ MazeType maze;PostType start,end;char c;
第7頁 山東科技大學學生課程設計
do {
printf(“**********迷宮求解**********n”);
if(!InitMaze(maze))
{
printf(“n 初始化迷宮失敗!!”);
exit(ERROR);
}
do
{
printf(“n請輸入入口的坐標:”);
scanf(“%d%d”,&start.r,&start.c);//輸入入口坐標
if(start.r>maze.r || start.c>maze.c)
printf(“n輸入錯誤,請重新輸入入口的坐標!n”);
continue;
}
while(start.r>maze.r || start.c>maze.c);
do
{
printf(“n請輸入出口的坐標:”);//輸入出口的坐標
scanf(“%d%d”,&end.r,&end.c);
if(end.r>maze.r || end.c>maze.c)
printf(“n輸入錯誤,請重新輸入出口坐標!n”);
continue;
}
while(end.r>maze.r || end.c>maze.c);
if(!MazePath(maze,start,end))
printf(“n不能找到一條路徑!!n”);
else PrintMaze(maze);//輸出迷宮
printf(“是否要繼續?(y/n):”);
scanf(“%s”,&c);} while(c=='y' || c=='Y');}。測試結果:
第8頁
四、山東科技大學學生課程設計
課程設計2 一元多項式
一、需求分析:
第9頁 山東科技大學學生課程設計
1.2.3.首先定義一個結構體,其中定義一元多項式中的兩個參數:系數和指數和鏈表中結點的指針域;
然后一一羅列每個在主程序中用到的函數,并一一實現; 最后在主程序中主要完成用戶的輸入和相關函數的調用。
二、概要設計:
void insert(PLOYList *head,PLOYList *input)
//查找位置插入新鏈節的函數,且讓輸入的多項式呈降序排列 PLOYList *creat(char ch)//輸入多項式
PLOYList *add(PLOYList *head,PLOYList *pre)//多項式相加,head為第一個多項式建立的鏈表表頭,pre為第二個多項式建立的鏈表表頭
PLOYList *sub(PLOYList *head,PLOYList *pre)//多項式相減
PLOYList *mul(PLOYList *head,PLOYList *pre)//多項式相乘
PLOYList *der(PLOYList *head)//多項式求導
void print(PLOYList *fun)//輸出多項式,fun指要輸出的多項式鏈表的表頭 void start()//用戶選擇界面
三、詳細設計:
#include
//定義節點類型 { float coef;
//多項式的系數
int expn;
//多項式的指數
struct node * next;//結點指針域 }PLOYList;void insert(PLOYList *head,PLOYList *input)
//查找位置插入新鏈節的函數,且讓輸入的多項式呈降序排列 {
PLOYList *pre,*now;
int signal=0;
pre=head;
第10頁 山東科技大學學生課程設計
if(pre->next==NULL){pre->next=input;} //如果只有一個頭結點,則把新結點直接連在后面
else {
now=pre->next;//如果不是只有一個頭結點,則設置now指針
while(signal==0)
{
if(input->expn < now->expn)
{
if(now->next==NULL)
{
now->next=input;
signal=1;
}
else
{
pre=now;
now=pre->next;//始終讓新輸入的數的指數與最后一個結點中的數的指數比較,小于則插在其后面
}
}
else if(input->expn > now->expn)
{
input->next=now;
pre->next=input;
signal=1;
}//若新結點中指數比最后一個結點即now中的指數大,則插入now之前
else//若指數相等則需合并為一個結點,若相加后指數為0則釋放該結點
{
now->coef=now->coef+input->coef;
signal=1;
free(input);
if(now->coef==0)
{
pre->next=now->next;
free(now);
}
}//else } //while
第11頁 山東科技大學學生課程設計
}//else }//void
PLOYList *creat(char ch)
//輸入多項式 {
PLOYList *head,*input;
float x;
int y;
head=(PLOYList *)malloc(sizeof(PLOYList));
//創建鏈表頭
head->next=NULL;
scanf(“%f %d”,&x,&y);//實現用戶輸入的第一個項,包括其指數和系數
while(x!=0)
{
input=(PLOYList *)malloc(sizeof(PLOYList));//創建新鏈節
input->coef=x;
input->expn=y;
input->next=NULL;
insert(head,input);//每輸入一項就將其排序,是的鏈表中多項式呈降序排列
scanf(“%f %d”,&x,&y);
} return head;}
PLOYList *add(PLOYList *head,PLOYList *pre)
//多項式相加,head為第一個多項式建立的鏈表表頭,pre為第二個多項式建立的鏈表表頭 {
PLOYList *input;
int flag=0;
while(flag==0)
{
if(pre->next==NULL)
flag=1;//若該鏈表為空,則無需進行加法運算,跳出循環
else
{
pre=pre->next;
input=(PLOYList *)malloc(sizeof(PLOYList));
第12頁 山東科技大學學生課程設計
input->coef=pre->coef;
input->expn=pre->expn;
input->next=NULL;
insert(head,input);// 把g(x)插入到f(x)中,相當于兩者相加,結果保存于f(x)
}
} return head;}
PLOYList *sub(PLOYList *head,PLOYList *pre)//多項式相減 {
PLOYList *input;
int flag=0;
while(flag==0)
{
if(pre->next==NULL)
flag=1;
else
{
pre=pre->next;
input=(PLOYList *)malloc(sizeof(PLOYList));
input->coef=0-pre->coef;//將第二個多項式里的數變為其相反數,再用和加法一樣的方法實現減法
input->expn=pre->expn;
input->next=NULL;
insert(head,input);
}
} return head;}
PLOYList *mul(PLOYList *head,PLOYList *pre)//多項式項乘 { PLOYList *hf,*pf,*qa,*qb;
qa = head-> next;
qb = pre-> next;//定義指針指向表頭后一個元素,即鏈表中第一個元素
hf =(PLOYList *)malloc(sizeof(PLOYList));//新創建一個結點,當做表頭
hf-> next = NULL;for(;qa;qa = qa-> next)
第13頁 山東科技大學學生課程設計
{
for(qb = pre-> next;qb;qb= qb-> next)//用兩個循環,實現兩個多項式之間每個項相乘,結果用insert函數進行排序與合并
{
pf =(PLOYList *)malloc(sizeof(PLOYList));
pf-> coef = qa-> coef * qb-> coef;//系數相乘
pf-> expn = qa-> expn + qb-> expn;//指數相加
pf-> next = NULL;
insert(hf,pf);
} } return hf;}
PLOYList *der(PLOYList *head)//多項式求導 { PLOYList *p;p = head-> next;while(p){
p-> coef = p-> coef * p-> expn;
p-> expn = p-> expn--;
p = p-> next;} return head;}//將多項式的每項系數和指數相乘得到新的系數,指數減一得到新的指數即完成求導
void print(PLOYList *fun)//輸出多項式,fun指要輸出的多項式鏈表的表頭 {
PLOYList *printing;
int flag=0;
printing=fun->next;
if(fun->next==NULL)//若為空表,則無需輸出
{
printf(“0n”);
return;
}
while(flag==0)
{
第14頁 山東科技大學學生課程設計
if(printing->coef>0&&fun->next!=printing)
printf(“+”);
if(printing->coef==1);
else if(printing->coef==-1)
printf(“-”);
else
printf(“%f”,printing->coef);
if(printing->expn!=0)printf(“x^%d”,printing->expn);
else if((printing->coef==1)||(printing->coef==-1))
printf(“1”);
if(printing->next==NULL)
flag=1;
else
printing=printing->next;
} printf(“n”);}
void start()//用戶選擇界面 { printf(“
#n”);
printf(“
用戶選擇界面
n”);
printf(“ ************************************n”);
printf(“ *
*n”);
printf(“ *
1.兩個一元多項式相加
*n”);
printf(“ *
2.兩個一元多項式相減
*n”);
printf(“ *
3.兩個一元多項式相乘
*n”);
printf(“ *
4.對一個一個一元多項式求導 *n”);
printf(“ *
0.退出系統
*n”);
printf(“ *
*n”);
printf(“ ************************************n”);
printf(“
n”);
printf(“ 注釋:輸入多項式格式(可無序):系數1 指數1 系數2 指數2 ??,并以0 0 結束:n”);
printf(“
n”);
printf(“ 請選擇操作: ”);}
int main(){ PLOYList *f,*g,*pf,*hf,*p;
第15頁 山東科技大學學生課程設計
int sign=-1;
start();
while(sign!=0)
{
scanf(“%d”,&sign);
switch(sign)
{
case 0:
break;
case 1://多項式相加
{
printf(“ 你選擇的操作是多項式相加:n”);
printf(“ 請輸入第一個多項式f(x):”);
f=creat('f');
printf(“ 第一個多項式為:f(x)=”);
print(f);
printf(“ 請輸入第二個多項式g(x):”);
g=creat('g');
printf(“ 第二個多項式為:g(x)=”);
print(g);
printf(“ 結果為:F(x)=f(x)+g(x)=”);
f=add(f,g);
print(f);
printf(“nn”);
printf(“ 繼續請選擇相應操作,退出請按0.break;
}
case 2://多項式相減
{
printf(” 你選擇的操作是多項式相減:n“);
printf(” 請輸入第一個多項式f(x):“);
f=creat('f');
printf(” 第一個多項式為:f(x)=“);
print(f);
printf(” 請輸入第二個多項式g(x):“);
g=creat('g');
printf(” 第二個多項式為:g(x)=“);
print(g);
printf(” 結果為:F(x)=f(x)-g(x)=“);
f=sub(f,g);
print(f);
”);第16頁
山東科技大學學生課程設計
printf(“nn”);
printf(“ 繼續請選擇相應操作,退出請按0.”);
break;
}
case 3://多項式相乘
{
printf(“ 你選擇的操作是多項式相乘:n”);
printf(“ 請輸入第一個多項式f(x):”);
f=creat('f');
printf(“ 第一個多項式為:f(x)=”);
print(f);
printf(“ 請輸入第二個多項式g(x):”);
g=creat('g');
printf(“ 第二個多項式為:g(x)=”);
print(g);
printf(“ 結果為:F(x)=f(x)* g(x)=”);
pf=mul(f,g);
print(pf);
printf(“nn”);
printf(“ 繼續請選擇相應操作,退出請按0.”);
break;
}
case 4://多項式求導
{
printf(“您選擇的是對一個一元多項式求導:n”);
printf(“請輸入一個一元多項式:”);
f = creat('f');
printf(“這個多項式為:f(x)= ”);
print(f);
printf(“求導結果為:F(x)=f'(x)= ”);
f=der(f);
print(f);
printf(“nn”);
printf(“ 繼續請選擇相應操作,退出請按0.”);
break;
}
}//swith
}//while }//void
四、測試結果:
第17頁 山東科技大學學生課程設計
第18頁
第二篇:2012數據結構課程設計
數 據 結 構
課程設計報告
題 目: 一元多項式計算 專 業: 信息管理與信息系統 班 級: 2012級普本班 學 號: 201201011367 姓 名: 左帥帥 指導老師: 郝慎學 時 間:
一、課程設計題目分析
本課程設計要求利用C語言或C++編寫,本程序實現了一元多項式的加法、減法、乘法、除法運算等功能。
二、設計思路
本程序采用C語言來完成課程設計。
1、首先,利用順序存儲結構來構造兩個存儲多項式A(x)和 B(x)的結構。
2、然后把輸入,加,減,乘,除運算分成五個主要的模塊:實現多項式輸入模塊、實現加法的模塊、實現減法的模塊、實現乘法的模塊、實現除法的模塊。
3、然后各個模塊里面還要分成若干種情況來考慮并通過函數的嵌套調用來實現其功能,盡量減少程序運行時錯誤的出現。
4、最后編寫main()主函數以實現對多項式輸入輸出以及加、減、乘、除,調試程序并將不足的地方加以修改。
三、設計算法分析
1、相關函數說明:
(1)定義數據結構類型為線性表的鏈式存儲結構類型變量
typedef struct Polynomial{}
(2)其他功能函數
插入函數void Insert(Polyn p,Polyn h)
比較函數int compare(Polyn a,Polyn b)
建立一元多項式函數Polyn Create(Polyn head,int m)
求解并建立多項式a+b,Polyn Add(Polyn pa,Polyn pb)
求解并建立多項式a-b,Polyn Subtract(Polyn pa,Polyn pb)2
求解并建立多項式a*b,Polyn Multiply(Polyn pa,Polyn pb)
求解并建立多項式a/b,void Device(Polyn pa,Polyn pb)
輸出函數輸出多項式,void Print(Polyn P)
銷毀多項式函數釋放內存,void Destroy(Polyn p)
主函數,void main()
2、主程序的流程基函數調用說明(1)typedef struct Polynomial {
float coef;
int expn;
struct Polynomial *next;} *Polyn,Polynomial;
在這個結構體變量中coef表示每一項前的系數,expn表示每一項的指數,polyn為結點指針類型,屬于抽象數據類型通常由用戶自行定義,Polynomial表示的是結構體中的數據對象名。
(2)當用戶輸入兩個一元多項式的系數和指數后,建立鏈表,存儲這兩個多項式,主要說明如下:
Polyn CreatePolyn(Polyn head,int m)建立一個頭指針為head、項數為m的一元多項式
p=head=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));為輸入的多項式申請足夠的存儲空間
p=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));建立新結點以接收數據
Insert(p,head);調用Insert函數插入結點
這就建立一元多項式的關鍵步驟
(3)由于多項式的系數和指數都是隨即輸入的,所以根據要求需要對多項式按指數進行降冪排序。在這個程序模塊中,使用鏈表,根據對指數大小的比較,對各種情況進行處理,此處由于反復使用指針對各個結點進行定位,找到合適的位置再利用void Insert(Polyn p,Polyn h)進行插入操作。(4)加、減、乘、除、的算法實現:
在該程序中,最關鍵的一步是實現四則運算和輸出,由于加減算法原則是一樣,減法可通過系數為負的加法實現;對于乘除算法的大致流程都是:首先建立多項式a*b,a/b,然后使用鏈表存儲所求出的乘積,商和余數。這就實現了多項式計算模塊的主要功能。
(5)另一個子函數是輸出函數 PrintPolyn();
輸出最終的結果,算法是將最后計算合并的鏈表逐個結點依次輸出,便得到整鏈表,也就是最后的計算式計算結果。由于考慮各個結點的指數情況不同,分別進行了判斷處理。
四、程序新點
通過多次寫程序,發現在程序在控制臺運行時總是黑色的,本次寫程序就想著改變一下,于是經過查資料利用system(“Color E0”);可以函數解決,這里“E0,”E是控制臺背景顏色,0是控制臺輸出字體顏色。
五、設計中遇到的問題及解決辦法
首先是,由于此次課程設計里使用指針使用比較多,自己在指針多的時候易腦子混亂出錯,對于此問題我是采取比較笨的辦法在稿紙上寫明白后開始進行 4
代碼編寫。
其次是,在寫除法模塊時比較復雜,自己通過查資料最后成功寫出除法模塊功能。
最后是,前期分析不足開始急于寫代碼,中途出現各種問題,算是給自己以后設計時的一個經驗吧。
六、測試(程序截圖)
1.數據輸入及主菜單
2.加法和減法模塊
3.乘法和除法模塊
七、總結
通過本次應用C語言設計一元多項式基本計算程序,使我更加鞏固了C語言程序設計的知識,以前對指針這一點使用是比較模糊,現在通過此次課程設計對指針理解的比較深刻了。而且對于數據結構的相關算法和函數的調用方面知識的加深。本次的課程設計,一方面提高了自己獨立思考處理問題的能力;另一方面使自己再設計開發程序方面有了一定的小經驗和想法,對自己以后學習其他語言程序設計奠定了一定的基礎。
八、指導老師評語及成績
附錄:(課程設計代碼)
#include
float coef;6
int expn;
struct Polynomial *next;} *Polyn,Polynomial;
//Polyn為結點指針類型 void Insert(Polyn p,Polyn h){
if(p->coef==0)free(p);
//系數為0的話釋放結點
else
{
Polyn q1,q2;
q1=h;q2=h->next;
while(q2&&p->expn
{
q1=q2;q2=q2->next;}
if(q2&&p->expn==q2->expn)//將指數相同相合并 {
q2->coef+=p->coef;
free(p);
if(!q2->coef)//系數為0的話釋放結點
{ q1->next=q2->next;free(q2);}
}
else { p->next=q2;q1->next=p;
}//指數為新時將結點插入
} 7
} //建立一個頭指針為head、項數為m的一元多項式 Polyn Create(Polyn head,int m){
int i;
Polyn p;
p=head=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));
head->next=NULL;
for(i=0;i { p=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立新結點以接收數據 printf(“請輸入第%d項的系數與指數:”,i+1); scanf(“%f %d”,&p->coef,&p->expn); Insert(p,head); //調用Insert函數插入結點 } return head;} //銷毀多項式p void Destroy(Polyn p){ Polyn q1,q2; q1=p->next;8 q2=q1->next; while(q1->next) { free(q1); q1=q2;//指針后移 q2=q2->next; } } //輸出多項式p int Print(Polyn P){ Polyn q=P->next; int flag=1;//項數計數器 if(!q)//若多項式為空,輸出0 { putchar('0'); printf(“n”); return; } while(q) { if(q->coef>0&&flag!=1)putchar('+');//系數大于0且不是第一項 9 if(q->coef!=1&&q->coef!=-1)//系數非1或-1的普通情況 { printf(“%g”,q->coef); if(q->expn==1)putchar('X'); else if(q->expn)printf(“X^%d”,q->expn); } else { if(q->coef==1){ if(!q->expn)putchar('1'); else if(q->expn==1)putchar('X'); else printf(“X^%d”,q->expn);} if(q->coef==-1){ if(!q->expn)printf(“-1”); else if(q->expn==1)printf(“-X”); else printf(“-X^%d”,q->expn);} } q=q->next; flag++; } printf(“n”);} int compare(Polyn a,Polyn b){ if(a&&b) { if(!b||a->expn>b->expn)return 1; else if(!a||a->expn else return 0; } else if(!a&&b)return-1;//a多項式已空,但b多項式非空 else return 1;//b多項式已空,但a多項式非空 } //求解并建立多項式a+b,返回其頭指針 Polyn Add(Polyn pa,Polyn pb){ Polyn qa=pa->next; Polyn qb=pb->next; Polyn headc,hc,qc; hc=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立頭結點 11 hc->next=NULL; headc=hc; while(qa||qb){ qc=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); switch(compare(qa,qb)) { case 1: qc->coef=qa->coef; qc->expn=qa->expn; qa=qa->next; break; case 0: qc->coef=qa->coef+qb->coef; qc->expn=qa->expn; qa=qa->next; qb=qb->next; break; case-1: qc->coef=qb->coef; qc->expn=qb->expn; qb=qb->next; break;12 } if(qc->coef!=0) { qc->next=hc->next; hc->next=qc; hc=qc; } else free(qc);//當相加系數為0時,釋放該結點 } return headc;} //求解并建立多項式a-b,返回其頭指針 Polyn Subtract(Polyn pa,Polyn pb){ Polyn h=pb; Polyn p=pb->next; Polyn pd; while(p)//將pb的系數取反 { p->coef*=-1;p=p->next;} pd=Add(pa,h); for(p=h->next;p;p=p->next) //恢復pb的系數 p->coef*=-1;13 return pd;} //求解并建立多項式a*b,返回其頭指針 Polyn Multiply(Polyn pa,Polyn pb){ Polyn hf,pf; Polyn qa=pa->next; Polyn qb=pb->next; hf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立頭結點 hf->next=NULL; for(;qa;qa=qa->next) { for(qb=pb->next;qb;qb=qb->next) { pf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); pf->coef=qa->coef*qb->coef; pf->expn=qa->expn+qb->expn; Insert(pf,hf);//調用Insert函數以合并指數相同的項 } } return hf;} //求解并建立多項式a/b,返回其頭指針 void Device(Polyn pa,Polyn pb){ Polyn hf,pf,temp1,temp2; Polyn qa=pa->next; Polyn qb=pb->next; hf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立頭結點,存儲商 hf->next=NULL; pf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立頭結點,存儲余數 pf->next=NULL; temp1=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); temp1->next=NULL; temp2=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); temp2->next=NULL; temp1=Add(temp1,pa); while(qa!=NULL&&qa->expn>=qb->expn) { temp2->next=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); temp2->next->coef=(qa->coef)/(qb->coef); temp2->next->expn=(qa->expn)-(qb->expn); Insert(temp2->next,hf); pa=Subtract(pa,Multiply(pb,temp2));15 qa=pa->next; temp2->next=NULL; } pf=Subtract(temp1,Multiply(hf,pb)); pb=temp1; printf(“商是:”); Print(hf); printf(“余數是:”); Print(pf);} void main(){ int choose=1;int m,n,flag=0;system(“Color E0”);Polyn pa=0,pb=0,pc,pd,pf;//定義各式的頭指針,pa與pb在使用前付初值NULL printf(“請輸入A(x)的項數:”);scanf(“%d”,&m);printf(“n”);pa=Create(pa,m);//建立多項式A printf(“n”);printf(“請輸入B(x)的項數:”);16 scanf(“%d”,&n);printf(“n”);pb=Create(pb,n);//建立多項式B printf(“n”);printf(“**********************************************n”);printf(“* 多項式操作菜單 printf(”**********************************************n“);printf(”tt 1.輸出操作n“);printf(”tt 2.加法操作n“);printf(”tt 3.減法操作n“);printf(”tt 4.乘法操作n“);printf(”tt 5.除法操作n“);printf(”tt 6.退出操作n“);printf(”**********************************************n“);while(choose){ printf(”執行操作:“); scanf(”%d“,&flag); switch(flag) { case 1: printf(”多項式A(x):“);Print(pa);*n”); printf(“多項式B(x):”);Print(pb); break; case 2: pc=Add(pa,pb); printf(“多項式A(x)+B(x):”);Print(pc); Destroy(pc);break; case 3: pd=Subtract(pa,pb); printf(“多項式A(x)-B(x):”);Print(pd); Destroy(pd);break; case 4: pf=Multiply(pa,pb); printf(“多項式A(x)*B(x):”); Print(pf); Destroy(pf); break; case 5: Device(pa,pb);18 break; case 6: exit(0); break; } } Destroy(pa); Destroy(pb);} 數據結構課程設計 1.赫夫曼編碼器 設計一個利用赫夫曼算法的編碼和譯碼系統,重復地顯示并處理以下項目,直到選擇退出為止。要求: 1)將權值數據存放在數據文件(文件名為data.txt,位于執行程序的當前目錄中) 2)初始化:鍵盤輸入字符集大小26、26個字符和26個權值(統計一篇英文文章中26個字母),建立哈夫曼樹; 3)編碼:利用建好的哈夫曼樹生成哈夫曼編碼; 4)輸出編碼(首先實現屏幕輸出,然后實現文件輸出); 5)界面優化設計。 代碼如下: #include typedef struct HTNode //結構體 { int Weight; char ch;int Parent,Lchild,Rchild;}HTNode;typedef char * * HCode; void Save(int n,HTNode *HT) //把權值保存到文件 { FILE * fp; int i; if((fp=fopen(“data.txt”,“wb”))==NULL) { printf(“cannot open filen”); return; } for(i=0;i if(fwrite(&HT[i].Weight,sizeof(struct HTNode),1,fp)!=1) printf(“file write errorn”); fclose(fp); system(“cls”); printf(“保存成功!”); } void Create_H(int n,int m,HTNode *HT) //建立赫夫曼樹,進行編碼 { int w,k,j;char c;for(k=1;k<=m;k++){ if(k<=n) { printf(“n請輸入權值和字符(用空格隔開): ”); scanf(“%d”,&w); scanf(“ %c”,&c);HT[k].ch=c; HT[k].Weight=w; } else HT[k].Weight=0; HT[k].Parent=HT[k].Lchild=HT[k].Rchild=0;} int p1,p2,w1,w2; for(k=n+1;k<=m;k++){ p1=0;p2=0; w1=32767;w2=32767; for(j=1;j<=k-1;j++) { if(HT[j].Parent==0) { if(HT[j].Weight { w2=w1;p2=p1; w1=HT[j].Weight; p1=j; } else if(HT[j].Weight { w2=HT[j].Weight; p2=j; } } } HT[k].Lchild=p1;HT[k].Rchild=p2;HT[k].Weight=HT[p1].Weight+HT[p2].Weight; HT[p1].Parent=k;HT[p2].Parent=k; } printf(“輸入成功!”);} void Coding_H(int n,HTNode *HT) //對結點進行譯碼 { int k,sp,fp,p;char *cd;HCode HC; HC=(HCode)malloc((n+1)*sizeof(char *)); cd=(char *)malloc(n*sizeof(char));cd[n-1]='
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第三篇:數據結構課程設計