文章编辑一:概述(1)问题描述:对于文本的统计一直是我们所关注的,这样方便我们对文本文件里的字母,数字,空格,总字数进行计数,此程序在数据结构中的应用甚是广泛,尤其是线性表的利用,更加简化了程序的复杂性。
此次我们就利用数据结构的知识,对文章编辑进行一次编程。
从而提高对数据逻辑结构的特点以及存储表示方式的认识,培养在具体应用中选择合适的数据结构和存储结构的能力,进一步培养自己的算法设计和算法分析能力,提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力。
(2)基本要求:输入一页文字,程序可以统计出文字、数字、空格的个数,静态存储一页文章,每行最多不超过80个字符,共N行;要求(1)分别统计出其中英文字母数和空格数及整篇文章总字数;(2)统计某一字符串在文章中出现的次数,并输出该次数;(3)删除某一子串,并将后面的字符前移。
此外存储结构使用线性表,分别用几个子函数实现相应的功能,输入数据的形式和范围:可以输入大写、小写的英文字母、任何数字及标点符号;(4)打开及保存文件。
输出形式:(1)分行输出用户输入的各行字符;(2)分4行输出"全部字母数"、"数字个数"、"空格个数"、"文章总字数"(3)输出删除某一字符串后的文章。
二:功能需求分析(1)首先就是要可以统计文章中的总字数,空格数,数字,字母。
(2)统计某一特定的字符串在文章中出现的次数。
(3)删除文章中的某一字串,并将后面的字符前移。
(4)打开及保存文件。
(5)对于文章的信息用线性表链式存储。
(6)对于数据存储利用行存储,以便于上述操作。
综上有采用链表存放数据非常灵活,只要内存足够大,就可以对链表做任意的扩充。
主要手段为链表的遍历,首先定义一个头指针head,每个结点的数据域存放数据本身,指针域存放下一个结点的地址,所以我们只要知道head就可以遍历整个线性表,找到所需要的字符,相应对其进行操作。
三:系统总体设计1:功能结构图设计2:模块划分(1)输入模块:存储结构:采用单链表结构存储文章,每个结点存储一行(行存储),每行最长不超过80个字符。
(2)统计模块:统计模块包括统计全部字母数,统计数字个数,统计空格个数,以及统计文章总字数,这四个部分的算法基本一致,各个部分联系是:全部字母数+数字个数+空格个数=文章总字数,也就是说可以在统计出其中三者的前提下计算出第四个的数量。
另外一个重要的统计功能是统计某一字符串在整篇文章中出现的次数,这个用到串的模式匹配算法来实现。
(3)删除模块:删除模块的算法类同统计字符串的算法思想,由于采用了单链表的存储结构,使得删除算法的时间复杂度大大减少,程序效率提高。
(4)文件模块:文件操作模块应用了文件的读取和保存两个功能。
由于该部分的知识为自学内容,在编程时遇到很多问题。
最终通过小组内成员的相互探索,才得以完成。
但其中仍存在一定的不足之处。
四:系统详细设计1:数据存储方式(1)输入部分代码:结构定义:typedef struct line{char *data; //动态分配内存struct line *next;}LINE;算法思想:首先用gets函数输入,遇到一个回车就换行,当新建一个结点时,当前行存入其data域。
当发现输入为^E时,在Data的最后加上字符串结束标志,并置当前结点的next指针域为NULL。
(2)统计部分代码:int Count_Space(LINE * &head); //统计空格数int Count_ZM(LINE * &head); // 统计字母数int Count_All_Word(LINE * &head); //统计文章的总字数int Find_Word(LINE *&head,char*sch);//统计子串在文章中出现的次数int Count_Num(LINE * &head); //统计数字数(3)删除部分代码:void Del_String(LINE * &head,char *sch)//删除指定的字符串{LINE *p=head;do{while(strstr(p->data,sch)!=NULL)del_string_word(p->data,sch);} while((p=p->next)!=NULL); //遍历链表}2:程序算法说明:(1)主函数算法设计:void main(){LINE *head;int opt;while(1){}}以上为主函数部分主要代码,主要采用while与switch语句调用功能函数进行结果的输出。
(2)各主要子函数算法设计:void CreateTXT(LINE * &head);(创建列表,输入文本数据)void Del_String(LINE * &head,char *sch);(删除指定的字符串)void OutPutTxt(LINE * &head);(向屏幕输出文章)void Tj(LINE * &head);(统计函数)void openf(LINE * &head);(打开文件)void savef(LINE * &head);(保存文件)以上的子函数设计就可以达到预期的结果五:编码和调试1:程序执行界面如下:程序编译后的输出结果2:文章信息的录入:3:统计英文字母和空格数以及总字数:4:统计某一字符串在文章中出现的次数:5:删除某一字串:6:分行输出用户输入的各行字符:7:打开文本:8:保存文本:六:总结1 :程序优点(1)对于数据的存储有两种,第一种就是每一个结点存储一个字符,第二种是一个结点存储文章的一行字符。
鉴于效率的程度,我们采用行存储,这样不但便于操作,而且效率较高。
(2)对于线性表的存储采用链式存储,这样不但可以简化程序,而且查找,删除操作容易执行。
(3)if,while循环语句的用法是程序最大的特点,简化程序的长度。
2:程序改进之处:(1)程序采用单链表存储,不妨可以用双向链表存储,这样就可以对比哪种存储的效率较高(2)本程序主要用数据结构知识,还可以用C语言或者C++编程。
(3)功能如果再增加一些,就会更加完美。
3:设计程序时遇到的问题与解决方案:(1)主流程进入死循环。
.解决方案:每个循环都加break,重新进入主界面。
(2)输入多个变量,需要空格间隔时,程序只读空格前的变量。
解决方案:输.入函数用get( )函数,形式为:get(tmp)。
(3)不识别自定义函数。
解决方案:函数定义前要函数申明,若不申明,则调用函数必须在函数定义之后,否则不识别。
(4)程序结束之后,链表仍占空间。
解决方案:在建立链表是所申请的内存空间在程序结束之前用free_link(LINE *&head)函数释放,即删除链表中的全部结点,且将链表头指针置为空。
4:课程设计的体会:经过一学期的数据结构的学习,首先掌握了不少的理论知识,其次上机编程锻炼了自己的编程能力。
这一次的课程设计我们小组都很努力,也付出了不少的汗水,查阅资料,反复修改程序、撰写课程设计报告。
总之感觉一个字“忙”,付出了就会有回报,最终的程序达到了实验的要求,在忙碌的氛围里结束了五天的课程设计。
其次我们小组每一个人都互相合作,很团结,尽管困难重重,但是我们的目标相同,这就给了我们很大的信心。
我们小组做完课程设计最大的感受就是数据结构的确很有用,尤其这次是实验内容为文章编辑,其中数据结构中的线性链表的建立,删除,查找都能运用到。
但是我们还是觉得自身有许多不足之处,还有许多知识没有好好掌握,我们相信经过这次课程设计之后,我们小组各个成员在数据结构这门课程中都掌握了不少的知识。
通过本次实验,进一步加深了对数据结构的理解,体会到了学习数据结构的优点。
掌握了文章编辑工具的使用及程序实现,提升了自己的程序设计能力以及完善了程序设计风格。
同时,也更好地巩固了平时所学的内容,把课堂所学知识运用到上机实践上。
在这次实验中,深刻地认识到从算法的设计到程序结构,再到语法、语义的每一步都需要认真的思考与分析。
体会到对于一个程序来说,它的核心与灵魂是算法,它的实现工具是语法。
只有灵活地做到算法与语法的有机结合,才能设计出一个好的程序。
实验已经完成,虽然其中仍存在许多有待提高之处。
但对于一个程序设计者来说,只有努力地去修改、去完善所编写的程序,不断地精益求精、积极探索,这才是最重要的。
最后,我们坚信做出的成果会得到老师的认可,感谢我们团队中的每一位成员,也很感谢指导老师对我们细心指导,希望答辩会顺利!七:参考文献[1]严蔚敏、吴伟民主编,《数据结构》(C语言版),清华大学出版社,2002。
[2] 金远平著,《数据结构》(C++描述),清华大学出版社,2005。
[3]许卓群等著,《数据结构与算法》,高等教育出版社,2004。
[4]严蔚敏、吴伟民著,《数据结构习题集》(C语言版),清华大学出版社。
八:附录源代码// Note:Your choice is C++ IDE#include<iostream.h>//标准的输入输出流头文件#include<string.h>//字符串处理#include<stdio.h>//定义输入/输出函数#include<stdlib.h>//定义杂项函数及内存分配函数typedef struct line//定义结点类型{char*data; //数据域,字符串指针需要时动态分配内存struct line *next;//指针域}LINE;//函数的声明void CreateTXT(LINE *&head); //创建一张列表,同时向里面输入文本数据int Count_Space(LINE *&head); //统计空格数int Count_ZM(LINE *&head); // 统计字母数int Count_All_Word(LINE *&head); //统计文章的总字数int Find_Word(LINE *&head,char*sch); //统计sch 在文章中出现的次数int Count_Num(LINE *&head); //统计数字数void Del_String(LINE *&head,char*sch); //删除指定的字符串void OutPutTxt(LINE *&head); //向屏幕输出文章void Tj(LINE *&head); //统计int free_link(LINE *&head);//释放,删除链表中的全部节点int free_link(LINE *&head){LINE *p=head;do{p->data=NULL;free(p->data);//释放,删除链表中的全部节点}while((p=p->next)!=NULL);head->next=NULL;//最后的一个指针为空。