数据结构课程设计-集合的交并差运算

编号： 730数据结构与算法课程设计说明书集合的交并差运算学院：海洋信息工程学院专业：网络工程学生姓名：xx学号：xx指导教师： xx2017年12 月21 日目录目录 (2)概述 (3)程序说明 (3)1 实验内容 (4)1.1实验目的 (4)1.2实验任务 (4)1.3要求 (4)2数据结构设计及流程图 (5)2.1抽象数据结构类型定义 (5)2.2本程序包含四个模块 (7)3测试数据 (8)3.1源程序 (8)3.2测试数据及程序运行情况 (14)4总结 (15)参考文献 (15)概述本演示程序的编写，主要运用的我们学的第二章《线性表》中的知识。

线性结构的特点是：在数据元素的非空有限集中，（1）存在唯一的一个被称做“第一个”的数据元素；（2）存在唯一的一个被称做“最后一个”的数据元素；（3）除第一个之外，集合中的每个数据元素均只有一个前驱；（4）除最后一个之外，集合中每个数据元素均只有一个后继。

本程序需要两个抽象数据类型：有序表和集合。

而且采用了单链表来实现。

一、程序说明本程序主要利用单链表及函数，实现集合的交集、并集和差集运算。

运行程序说明：菜单执行的命令包括<0-7>：<1>“请输入A集合的个数与A集合元素”<2>“请输入B集合个数与B集合的元素”<3>“A集合的有序集合”<4>“B集合的有序集合”<5>“AB集合的并集”<6>“AB集合的交集”<7>“AB集合的差集”<0>“退出”注：展示程序中，集合元素限定为小写字母数据，以“回车键”束标志。

1、实验内容1.1实验目的：设计一个演示集合的交、并、差的运算程序1.2实验任务1）使用单链表来表示集合，完成集合的交集、并集、差等操作。

2）采用链表等数据结构。

3）集合的元素限定为数字和小写的英文字母1.3实验要求：1.初步完成总体设计，建立头文件，确定函数个数。

2.完成以下条件:1)界面清楚，函数功能划分好2)总体设计应画流程图3)程序要加必要的注释4)提供测试方案注：程序多次测试，弥补漏洞。

要求：1）展示程序中，集合元素限定为小写字母数据。

集合输入的形式为一以“回车键”束标志。

2）展示程序以用户和计算机的对话方式执行，即在程序输出显示“提示信息”之后，然后再输入命令；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<0-7>：<1>“请输入A集合的个数与A集合元素”<2>“请输入B集合个数与B集合的元素”<3>“A集合的有序集合”<4>“B集合的有序集合”<5>“AB集合的并集”<6>“AB集合的交集”<7>“AB集合的差集”<0>“退出”程序功能：计算两个的集合的交、并、差以及重新输入集合功能。

一、数据结构设计及流程图实现功能：集合的交集合的并为了实现上述程序的功能，应以有序单链表表示集合。

为此，需要抽象数据类型：有序表和集合2.1数据类型定义1、//线性表的单链表存储结构typedef struct LNode{ ElemType data;struct LNode *next;} LinkList;1、实现输出功能的函数void DispList()//输出函数2、输入n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表L void CreateList_L1(LinkList *&L,int n)4、实现集合元素由小到大排序功能void sort(LinkList *&L)5、实现了将A、B集合的并集，并放到新的单链表C中void Union(LinkList *ha,LinkList*hb,LinkList*&hc)6、实现了将A、B集合的交集，并放到新的单链表C中void InterSect(LinkList *ha,LinkList*hb,LinkList*&hc) 7、实现了将A、B集合的差集，并放到新的单链表C中void Subs(LinkList *ha,LinkList*hb,LinkList*&hc)8、销毁表Lvoid DestroyList(LinkList *&L)3、主程序模块（）{初始化；定义变量；While（）{选择菜单Switch（）{case1：……case2:……case3：……}}Return 0；}2.2本程序包含四个模块1）主菜单模块2）输入集合单元模块：运用单链表输入；3）集合运算单元模块：实现集合的抽象数据类型；4）有序表单元模块：实现有序表的抽象数据类型；模块关系：3.1测试数据：集合A={dop}，B={dli}，运算其交集、并集、差集。

3.2源程序：源程序代码如下：#include <iostream>#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<cstdio>using namespace std;typedef char ElemType;typedef struct LNode{ElemType data;struct LNode *next;} LinkList;void DispList(LinkList*L)//输出函数{LinkList *p=L->next;while(p!=NULL){printf("%c ",p->data);p=p->next;}printf("\n");}void CreateList_L1(LinkList *&L,int n){ //输入n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表LLinkList *p,*q;L=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));L->next=NULL;q=L;for(int i=n;i>0;--i){p=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));//生成新结点 cin>>p->data;//输入元素值p->next=NULL;q->next=p;//插入到表尾q=p;}}void DestroyList(LinkList *&L){LinkList*p=L->next,*pre=L;while(p!=NULL){free(pre);pre=p;p=pre->next;}free(pre);}void sort(LinkList *&L) //从小到大排序{LinkList *pre,*p,*q;p=L->next->next;L->next->next=NULL;while(p!=NULL){q=p->next;pre=L;while(pre->next!=NULL&&pre->next->data<p->data)pre=pre->next;p->next=pre->next;pre->next=p;p=q;}}void Union(LinkList *ha,LinkList*hb,LinkList*&hc) //求集合的并{LinkList *pa=ha->next,*pb=hb->next,*pc,*s;hc=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));pc=hc;while(pa!=NULL &&pb!=NULL ){if(pa->data<pb->data){ s=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));s->data=pa->data;pc->next=s;pc=s;pa=pa->next;}else if(pa->data>pb->data){s=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));s->data=pb->data;pc->next=s;pc=s;pb=pb->next;}else{s=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));s->data=pa->data;pc->next=s;pc=s;pa=pa->next;pb=pb->next;}}if(pb!=NULL)pa=pb;while(pa!=NULL){s=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));s->data=pa->data;pc->next=s;pc=s;pa=pa->next;}pc->next=NULL;}void InterSect(LinkList *ha,LinkList*hb,LinkList*&hc)//求两个有序集合的交用尾插法{LinkList *pa=ha->next,*pb,*pc,*s;hc=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));pc=hc;while(pa!=NULL){ pb=hb->next;while(pb!=NULL&&pb->data<pa->data)pb=pb->next;if(pb!=NULL &&pb->data==pa->data)///B节点在A节点中复制A节点{s=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));s->data=pa->data;pc->next=s;pc=s;}pa=pa->next;}pc->next=NULL;}void Subs(LinkList *ha,LinkList*hb,LinkList*&hc) //求两个有序集合的差{LinkList *pa=ha->next,*pb,*pc,*s;hc=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));pc=hc;while(pa!=NULL){pb=hb->next;while(pb!=NULL&&pb->data<pa->data)pb=pb->next;if(!(pb!=NULL &&pb->data==pa->data))///B节点不在A节点中复制A节点{ s=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));s->data=pa->data;pc->next=s;pc=s;}pa=pa->next;}pc->next=NULL;}int main(){LinkList *ha,*hb,*hc;int n,k;while(1){ cout<<"\n\t\t —集合的简单运算—\n\n";cout<<"\t\t\t 菜单 \n";cout<<"\t\t\t ——————————\n";cout<<"\t\t\t 1. 请输入A集合个数与A集合的元素 \n";cout<<"\t\t\t 2. 请输入B集合个数与B集合的元素 \n";cout<<"\t\t\t 3. A集合的有序集合 \n";cout<<"\t\t\t 4. B集合的有序集合 \n";cout<<"\t\t\t 5. AB集合的并集 \n";cout<<"\t\t\t 6. AB集合的交集 \n";cout<<"\t\t\t 7. AB集合的差集 \n";cout<<"\t\t\t 0. 退出 \n";cout<<"\t\t\t ———————————\n";cout<<"\t\t\t 请选择(0-7):";cin>>k;switch(k){case 1: cout<<"请输入A集合的个数与A集合元素：";cin>>n; CreateList_L1(ha,n);break; case 2:cout<<"请输入B集合的个数与B集合元";cin>>n;CreateList_L1(hb,n); break;case 3:sort(ha);cout<<"\n A的有序集合为：";DispList(ha);break;case 4:sort(hb);cout<<"\n B的有序集合为：";DispList(hb);break;case 5:Union(ha,hb,hc);cout<<"\n AB集合的并集为：";DispList(hc);break;case 6:InterSect(ha,hb,hc);cout<<"\n AB集合的交集为："; DispList(hc);break;case 7:Subs(ha,hb,hc);cout<<"\n AB集合的差集为：";DispList(hc);break;case 0: cout<<"\n\t\t\t------ 谢谢使用！-------\n";cout<<"\n\t\t\t按任意键退出......\n";return 0; } // switch }//whileDestroyList(ha); DestroyList(hb); DestroyList(hc); return 0;}3.3测试数据及运行情况(1) 选择功能<0-7>(2) 输入A 集合的个数与A 集合的元素{dop}(3) 输入B 集合的个数与B 集合的元素{dli}(4)A集合的有序集合(5)B集合的有序集合(6)AB集合的并集(7)AB集合的交集(8)AB集合的差集(9)退出程序在测试过程中出现过许多小问题，如：交集并集两者运算结果颠倒、菜单文字错误、菜单较长等问题，在认真查看修改后，这些问题得到了解决。