《C语言课程设计报告——集合运算程序》
在本次C语言课程设计中,我们的任务是设计一个能够演示执行集合的并、交、差运算的程序,其中集合的元素仅限于小写字母 ['a'... 'z']。该程序采用用户与计算机交互的方式运行,以提高用户体验和理解性。
一、实验内容
设计的核心在于实现三个主要功能:
1. 存储和处理仅包含小写字母的集合。
2. 清除相同字符,确保集合中元素的唯一性。
3. 对集合进行排序,以便进行有效的运算。
二、概要设计
为了存储集合,我们选择使用单链表作为数据结构。链表的优势在于它灵活且易于进行插入和删除操作。以下是实现这三种功能的策略:
1. 交集:创建两个指针,分别指向两个链表的头部。从第二个链表开始,逐个元素与第一个链表的所有元素比较,如果找到匹配项,将其复制到第三个链表中。当遍历完第二个链表后,第三个链表即为交集,并且由于我们预先对链表进行了排序,因此交集也是有序的。
2. 差集:类似于交集的计算,但这次我们用第一个链表的元素去比较第二个链表的元素。如果在第二个链表中找不到与之相等的元素,则将该元素添加到第三个链表,最终形成的第三个链表即为差集。
3. 并集:利用链表的有序性,我们从第二个链表开始,将每个元素与第一个链表中的元素进行比较,找到合适的位置插入。若遍历完第一个链表仍未找到合适位置,将剩余的第二个链表元素添加到第一个链表的末尾。为了防止原始链表被修改,可以先创建第一个链表的副本进行操作。
三、详细设计
以下为部分代码实现:
```c
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct list{
char data;
struct list *next;
}list,*linklist;
// 输出链表
void print(linklist &p){
//...
}
// 排序链表
void sort(linklist &p, int n){
//...
}
// 删除重复元素
void delesame(linklist &p){
//...
}
// 创建链表
linklist creat(){
//...
}
```
在`print()`函数中,我们打印链表的内容;`sort()`函数实现链表的排序;`delesame()`函数负责删除链表中相邻的重复元素;`creat()`函数用于用户输入字符构建链表。
四、操作流程
用户首先输入一系列小写字母,这些字母将被添加到链表中,然后用户可以选择进行交集、差集或并集操作。在每次运算后,程序会显示结果并询问用户是否继续进行其他操作。这个程序提供了一个直观的接口,帮助用户理解集合运算的概念,并实际操作验证其结果。
五、总结
通过这次课程设计,我们不仅掌握了C语言编程的基本技能,还深入理解了链表数据结构及其在集合运算中的应用。同时,我们也锻炼了问题解决能力和算法设计能力,为后续的软件开发和系统分析奠定了坚实的基础。