數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計多維數(shù)組

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數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計多維數(shù)組_第1頁

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文檔簡介

1、　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計　　多維數(shù)組　　計算機與通信工程學(xué)院　　目錄　　第一部分需求分析</p&g

2、t;　　1.1程序設(shè)計的任務(wù)2　　1.2程序達(dá)到的功能2　　1.3程序功能模塊圖和流程圖2　　1.4測試數(shù)據(jù)3　　第二部分詳細(xì)設(shè)計<p

3、>　　2.1用到的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義4　　2.2各個函數(shù)的基本操作和功能4　　2.3各個函數(shù)的調(diào)用關(guān)系5　　2.4主程序思路5　　第三部分調(diào)試分析　　3.1遇到的問題及解決

4、過程6　　3.2設(shè)計過程中學(xué)到的知識7　　3.3經(jīng)驗與體會7　　第四部分用戶手冊　　4.1每一步驟的注釋說明7　　4.2整體思路7</p

5、>　　第五部分測試結(jié)果　　5.1測試結(jié)果8　　5.2附錄-程序源碼9　　第一部分需求分析　　1.1程序設(shè)計的任務(wù)</

6、p>　　1.1.1問題描述　　設(shè)計并模擬實現(xiàn)整型多維數(shù)組類型。　　1.1.2 基本要求　　設(shè)計并模擬實現(xiàn)多維數(shù)組類型。整型多維數(shù)組應(yīng)具有以下基本功能：　　(1) 定義整型多維數(shù)組類型,各維的下標(biāo)是任意整數(shù)開

7、始的連續(xù)整數(shù)。　　(2) 下標(biāo)變量賦值,執(zhí)行下標(biāo)范圍檢查。　　(3) 同類型數(shù)組賦值。　　(4) 子數(shù)組賦值,例如 ,a[1..n]=a [2..n+1];a[2..4][3..5]=b[1..3][2..4]。　　(5) 確定數(shù)組的大小。<

8、p>　　1.1.3選作內(nèi)容　　(1) 各維的下標(biāo)是任意字符開始的連續(xù)字符。　　(2) 數(shù)組初始化。　　(3) 可修改數(shù)組的下標(biāo)范圍。　　1.2程序達(dá)到的功能　　(1) 定義整型多維數(shù)組結(jié)

9、構(gòu)體,并定義各維的的結(jié)構(gòu)體。　　(2) 下標(biāo)變量賦值。　　(3) 同類型數(shù)組賦值，不同類型賦值時檢查出錯誤。　　(4) 子數(shù)組賦值,例如 a[1..n]=a [2..n+1];a[2..4][3..5]=b[1..3][2..4]。　　(5) 確定數(shù)組的大小。</p

10、>　　(6) 數(shù)組初始化。　　(7) 可修改數(shù)組的下標(biāo)。　　1.3程序功能模塊圖和流程圖　　圖1 程序功能模塊圖　　圖2. 程序流程圖　　1.4

11、測試數(shù)據(jù)　　多維數(shù)組a：三維；下標(biāo)[1**2][2**3][3**5]；賦值：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12　　多維數(shù)組b：兩維；下標(biāo)[1**2][2**3]；賦值：1 2 3 4　　多維數(shù)組c；三維；下標(biāo)[2**3][3**4][4**6]；賦值：2 3 4 5

12、6 7 8 9 10 11 12　　查找下標(biāo)：a[2][3][4],a[1][3][5]；替換值為原數(shù)值的復(fù)制，例如6改為66　　修改第2維的下標(biāo)，保證原來數(shù)組個數(shù)不變　　第二部分詳細(xì)設(shè)計　　2.1 用到的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定

13、義　　2.1.1第幾維數(shù)組的結(jié)構(gòu)體定義　　typedef struct{　　ElemType lower; //定義每維數(shù)組的下界 　　ElemType upper; //定義每維數(shù)組的上界　　int boundnum; //定

14、義每維數(shù)組中元素的個數(shù) 　　}Boundi; //定義第i維數(shù)組　　2.1.2 多維數(shù)組結(jié)構(gòu)體的定義　　typedef struct{　　int dim; //定義多維數(shù)組的維數(shù)

15、　Boundi bound[MAXDIM]; //定義第i維數(shù)組　　int total; //定義數(shù)組中元素的個數(shù) 　　int elem[MAXTOTAL]; //數(shù)組中每個元素的地址，其中elem[0]為該多維數(shù)組的基址　　}NArray;

16、//定義多維數(shù)組　　2.2各個函數(shù)的基本操作及功能　　2.2.1 NArray CreatArray()；多維數(shù)組創(chuàng)建并初始化函數(shù)　　2.2.2 int Replace(NArray &A,NArray &B)；兩個數(shù)組復(fù)制的函數(shù)　　2.2.3 void

17、AdjustBound(NArray &A)；修改下標(biāo)的函數(shù)　　2.2.4 void FindSwap(NArray &A)；查找并替換的函數(shù)　　2.2.5 void PrintArray(NArray A)；打印輸出函數(shù)　　2.2.6 int main();主函數(shù)<

18、p>　　圖3.程序子函數(shù)主函數(shù)截圖　　2.3 各個函數(shù)之間的調(diào)用關(guān)系　　圖4. 各個函數(shù)之間的調(diào)用關(guān)系　　2.4 主程序思路　　圖5.主程序思路流程圖　　第三部分調(diào)試

19、分析　　3.1 遇到的問題及解決過程　　3.1.1、在replace函數(shù)（即數(shù)組替換函數(shù)）中，當(dāng)執(zhí)行替換循環(huán)時，代碼如下：　　for(i=0;i<A.total;i++){　　B.elem[i]=A.elem[i]; //把多維數(shù)組A賦值給B

20、 　　}　　cout<<"********賦值成功********"<<endl; 　　return 0;　　把return 0；放到了for循環(huán)里了

21、。結(jié)果只a數(shù)組中只把第一個元素賦值給了c數(shù)組里，其他的元素仍沒有替換。　　3.1.2、在findswap函數(shù)中，給定數(shù)組下標(biāo)求地址映像時遇到了困難，原因還是由二維數(shù)組類比到三維數(shù)組及多維數(shù)組出現(xiàn)了問題。三維數(shù)組可以想象成空間的數(shù)組，又由于c++中按行存儲，所以舉了個例子： A[2][2][3]的三維數(shù)組，求A[2][2][1]的地址，23(2-1)+3(2-1)+1=10。

22、　　公式為書上的公式： 　　LOC(j1,j2,***,jn)=LOC(0,0,***,0)+(b2***bnj1+b3***bnj2+***+bnjn-1+jn)L。　　其中n維數(shù)組的映像函數(shù)。bn代表第i維數(shù)組元素的個數(shù)。　　可縮寫成

23、;　　LOC(j1,j2,***,jn)=LOC(0,0，***，0)+。　　3.2 設(shè)計過程中學(xué)到的小知識　　3.2.1、當(dāng)輸出結(jié)果中想調(diào)用數(shù)據(jù)時，即既想有輸出的原文字又有想調(diào)用的數(shù)據(jù)時?？梢杂?lt;< <<將想調(diào)用的部分給包含起來。我也是在網(wǎng)上搜集資料偶然發(fā)現(xiàn)的。具體例子就是輸出函數(shù)PrintArray中

24、的輸出部分。如下截圖中劃線的部分：　　3.3 經(jīng)驗與體會　　經(jīng)過這次課設(shè)我意識到雖然數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程已經(jīng)結(jié)束，但是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束，作為計算機專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)當(dāng)學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識點，把專業(yè)知識打牢。同時應(yīng)當(dāng)動手做一些程序設(shè)計的習(xí)題，雖然剛上手的時候有點難，只要肯鉆研下去，到問題解決的時候覺得自己收獲還是挺大的。

25、同時也是為了鞏固自己數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實習(xí)。我以后還會挑一些題做的。　　第四部分、用戶手冊　　4.1每一步驟的注釋說明　　注釋說明已包含在源程序中，請詳見附錄中的程序代碼，在此不再贅述。　　4.2 整體思路<p

26、>　　我實現(xiàn)程序的功能的時候是把要求分成了幾個功能函數(shù)，然后逐一的通過主函數(shù)調(diào)用功能函數(shù)，來判別自己的功能函數(shù)是否正確，而不是從前寫到后一下寫完的。我覺得一個功能一個功能的實現(xiàn)更簡單些，而且出錯了容易查錯。具體思路在前面都已經(jīng)描述，在此不再贅述。　　第五部分、測試結(jié)果　　5.1 測試結(jié)果截圖

27、　　5.2 程序源碼　　#include <iostream>　　using namespace std;　　#define MAXDIM 5 //定義數(shù)組的最大維數(shù) 　　#define MA

28、XNUM 10 //定義每維數(shù)組的最大個數(shù) 　　#define MAXTOTAL 100 //定義數(shù)組元素的最大個數(shù)　　typedef int ElemType;　　typedef struct{　　ElemType lower; //定義每維數(shù)組的下界 <

29、/p>　　ElemType upper; //定義每維數(shù)組的上界　　int boundnum; //定義每維數(shù)組中元素的個數(shù) 　　}Boundi; //定義第i維數(shù)組　　typedef struct{　　int dim;

30、 //定義多維數(shù)組的維數(shù) 　　Boundi bound[MAXDIM]; //定義第i維數(shù)組　　int total; //定義數(shù)組中元素的個數(shù) 　　int elem[MAXTOTAL]; //數(shù)組中每個元素的地址，其中elem[0]為該多維數(shù)組的基址&l

31、t;/p>　　}NArray; //定義多維數(shù)組 　　NArray CreatArray() { //創(chuàng)建一個多維數(shù)組并初始化 　　int total=1;　　int n,i,j;　　NArray A

32、; //定義多維數(shù)組A 　　cout<<"請輸入要創(chuàng)建數(shù)組的維數(shù)：";　　cin>>n; 　　if(n>5){　　cou

33、t<<"超過數(shù)組的維數(shù)上限請重新輸入:"<<endl;　　cin>>n; 　　}　　A.dim=n;

34、　　cout<<"請輸入每維數(shù)組的上下界："<<endl;　　for(i=1;i<=A.dim;i++){　　cout<<"請輸入第"<<i<<"維數(shù)組的上下界：";　　cin>&g

35、t;A.bound[i-1].lower;　　cout<<endl;　　cin>>A.bound[i-1].upper;　　A.bound[i-1].boundnum=A.bound[i-1].upper-A.bound[i-1].lower+1;

36、　　total=total*A.bound[i-1].boundnum;　　} 　　A.total=total; //統(tǒng)計出來數(shù)組中元素的個數(shù)　　for(i=0;i<total;i++){　　A.elem[i]=0;<

37、/p>　　cout<<"是否要初始化數(shù)組？Y-1,N-0: ";cin>>j;　　switch(j){　　case 1:{　　cout<<"請以行序輸入"<<A

38、.total<<"個元素"<<endl;　　for(i=0;i<A.total;i++){　　cin>>A.elem[i];//輸入多維數(shù)組的元素 　　}

39、;　　}　　case 0:;//不執(zhí)行操作，創(chuàng)建一個全為0的多維數(shù)組 　　}　　} 　　cout<<"*******創(chuàng)建多維數(shù)組成功********&qu

40、ot; <<endl;　　return A; 　　}　　int Replace(NArray &A,NArray &B){ //數(shù)組替換函數(shù) 　　int i;<

41、;/p>　　if(A.dim!=B.dim){　　cout<<"*******這兩個數(shù)組不是同類型的******"<<endl; //判斷兩個數(shù)組的維數(shù)是否相同 　　return 0; 　　}</

42、p>　　for(i=1;i<=A.dim;i++){　　if(A.bound[i-1].boundnum!=B.bound[i-1].boundnum){　　cout<<"*******這兩個數(shù)組不是同類型的********"<<endl; //判斷兩個數(shù)組各維的元素的個數(shù)是

43、否相同 　　return 0; 　　}　　}　　for(i=0;i<A.total;i++){　　B.elem[i]=A.elem[i]; //

44、把多維數(shù)組A賦值給B 　　}　　cout<<"********賦值成功********"<<endl; 　　return 0;　　}</p&

45、gt;　　void AdjustBound(NArray &A){ //修改數(shù)組的下標(biāo)　　int n;　　cout<<"想要修改第幾維的上下界？請輸入:";　　cin>>n;<

46、/b>　　cout<<"請輸入修改后的上下界：";　　cin>>A.bound[n-1].lower;　　cin>>A.bound[n-1].upper;　　A.bound[n-1].boundnum=A.bo

47、und[n-1].upper-A.bound[n-1].lower+1;　　cout<<"修改后的第"<<n<<"維元素的個數(shù)為:"<<A.bound[n-1].boundnum<<endl; 　　} </p&g

48、t;　　void FindSwap(NArray &A){ //查找替換函數(shù) 　　int i,temptotal=1,sum=0,j;　　int a[MAXDIM];　　cout<<"請輸入你所查找的元素的下標(biāo)："; <

49、p>　　for(i=0;i<A.dim;i++)cin>>a[i];　　for(i=0;i<A.dim;i++){　　temptotal=a[i]-A.bound[i].lower;//給定數(shù)組下標(biāo)的求映像地址的計算公式。舉個例子A223的三維數(shù)組，求A221的地址，2*3*(2-1)+3*(2-1)+1=10。公式為書上的

50、公式 　　for(j=i+1;j<A.dim;j++)　　temptotal=temptotal*A.bound[j].boundnum;　　sum=sum+temptotal;　　}

51、　　cout<<"數(shù)組NArray";　　for(i=0;i<A.dim;i++)cout<<"["<<a[i]<<"]";　　cout<<"的值為:elem["<<sum<<"

52、;]="<<A.elem[sum]<<" 找到了目標(biāo)值"<<endl;　　cout<<"想要改變這個目標(biāo)值嗎？Y-1，N-0：";cin>>i;　　if(i==1){<p&g

53、t;　　cout<<"請輸入替換值"<<endl;cin>>j;　　A.elem[sum]=j;　　}　　cout<<"替換后的數(shù)組為："<<endl;

54、　　for(i=0;i<A.total;i++){　　cout<<A.elem[i]<<" ";　　} 　　cout<<endl;　　}

55、　　void PrintArray(NArray A){ //輸出數(shù)組有關(guān)信息的函數(shù) 　　int i,j;　　cout<<"這是一個"<<A.dim<<"維數(shù)組NArray ";

56、　　for(i=1;i<=A.dim;i++){　　cout<<"["<<A.bound[i-1].lower<<"…"<<A.bound[i-1].upper<<"]";

57、;　　}　　cout<<"該數(shù)組的元素的個數(shù)為："<<A.total<<" ";　　cout<<"數(shù)組為：" <<endl;　　for(i=0;i<A.tota

58、l;i++){　　cout<<A.elem[i]<<" ";　　}　　cout<<endl;　　}

59、　　int main(){　　int m;　　NArray a,b,c;　　a=CreatArray(); //1、創(chuàng)建并初始化數(shù)組a　　PrintArray(a);　　b=CreatAr

60、ray(); //創(chuàng)建并初始化數(shù)組b 　　PrintArray(b);　　cout<<"是否要替換數(shù)組？是-1 否-0: ";　　cin>>m;　　if(m==1){&l

61、t;/b>　　Replace(a,b); //5.1將a賦值給b 同類型的數(shù)組賦值成功 　　PrintArray(b);　　} 　　c=CreatArray(); //創(chuàng)建并初始化數(shù)組c <

62、p>　　PrintArray(c);　　cout<<"是否要替換數(shù)組？是-1 否-0: ";　　cin>>m;　　if(m==1){　　Repla

63、ce(a,c); //5.2 將a賦值給c 不同類型的數(shù)組賦值不成功 　　PrintArray(c);　　} 　　FindSwap(a); //4、查找和替換數(shù)組中的具體元素 　　FindSwap(a);

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