数据结构串的实验报告.pdf

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1、HUBEI UNIVERSITY OF AUTOMOTIVE TECHNOLOGYHUBEI UNIVERSITY OF AUTOMOTIVE TECHNOLOGY数据结构程序设计数据结构程序设计实验报告实验报告 0303实训题目：实训题目：串的构造与应用（自行编写）串的构造与应用（自行编写）专专业：业：软件工程软件工程班班级级: :软件软件 161161姓姓名：名：王王洋洋学学号：号：201600819201600819完成日期完成日期: :20172017 年年 1111 月月 5 5 日日。20172017 年年 1111 月月目目录录一一 实验前提实验前提. .4 4一、一、1.1.

2、实验序言实验序言. .4 4一、一、2.2. 实验目的实验目的. .4 4一、一、3.3. 实验背景实验背景. .4 4一、一、4.4. 实验方式实验方式. .5 5二二 程序原理程序原理. .5 5二、二、1.1. 设计思路设计思路. .5 5二、二、2.2. 实验原理实验原理. .6 6三三 程序设计程序设计. .7 7三、三、1.1. 主要功能主要功能. .7 7三、三、2.2. 程序界面程序界面. .8 8四四 功能实现功能实现. .9 9四、四、1.1. 串的初始化串的初始化 . .9 9四、四、2.2. 串的插入和删除串的插入和删除 . .1 10 0四、四、3.3. 串的修改及提

3、取子串串的修改及提取子串 . .1 12 2四、四、4.4. 程序调试程序调试. .1 13 3四、四、5.5. 程序细节程序细节. .1 13 3四、四、6.6. 要点函数功能源码要点函数功能源码.1 14 4-可编辑修改-。五五 程序总结程序总结.1 16 6五、五、1.1. 程序收获清单程序收获清单. .1 16 6五、五、2.2. 程序不足改进程序不足改进. .1 16 6六六 实验总结实验总结. .1 16 6-可编辑修改-。一一 实验前提实验前提一、一、1.1.实验序言实验序言每一次实验都是一种历练和进步， 至少在每次进行序言的时候，都会去总结和想办法改进程序。即使能力有限，我也切

4、身感受到了进步，以及进步后对程序的稍微深度地思考。而这次对于串的实验，显然让我感受到了，这样的思考非常欠缺，我所需要完成的还有很多，尤其是随着功能的完善，和深入的编程，会发现其中有更多的地方需要我去改进，尤其是功能越多越深入，这种感觉就越明显一、一、2.2.实验目的实验目的串的基本操作的编程实现（2 学时，验证型） ，掌握串的建立、遍历、插入、删除等基本操作的编程实现，也可以进一步编程实现查找、合并、剪裁等操作，存储结构可以在顺序结构或链接结构、索引结构中任选，也可以全部实现。也鼓励学生利用基本操作进行一些应用的程序设计。一、一、3.3.实验背景实验背景在较熟练的掌握关于对象的编程方法后，这次

5、我就改用了 C+进行编写，而且难度要比我预期的要低，效果反而更好了。同时，串基于字符数组实现要容易得多，而且对于一维数组的具体操作，已经相对较为熟练，而且也提供了很多关于字符串的相关函数，所以为了提高编程水平，这次对于串的操作，都不依赖系统函数和字符串函数，相反，深入初始化，插入，删除，遍历等功能的本质，-可编辑修改-。对字符串的底层进行编程实现。同时也可以使用以前掌握的表格打印方法，让字符串的位置一目了然，同时也方便了字符串的删除和插入等操作。一、一、4.4.实验方式实验方式本次实验的插入和删除函数的对于长度的判断， 我在自行编写的时候出现了错误，所以参阅了课本后对其进行了修改，再者就是如何

6、定一个一个字符串类，其他的所有函数和表格打印输出，界面等都自行编写，而且较以往，有了明显的突破，此外，这次上机是利用类进行的对字符串的编写，以后也会多尝试使用C+进行编写。二二 程序原理程序原理二、二、1.1.设计思路设计思路本次实验与以往有很多不同， 首先就是在可以移植的界面和函数外，其他的都改用 C+进行编程，并用类实现了字符串。其次，就是在编程过程中，随着功能和函数实现的深入，我发现了越来越多的问题，并对其进行了改正，而在改正过程中进行深入思考，又发现了更多的问题，这些问题本事不是程序的问题，也不是函数错误，而是功能上的缺陷和隐患。与以往的写完就没其他重大问题不同， 这次的编写确实可以发

7、现很多之前没有也无法注意到的问题，所以一直尽自己的努力在改进。以下是此次两个程序的设计图。基于类进行功能实现修改调试-可编辑修改-。拷贝框架和界面改用 C+实现多次优化输出打印图 1 程序设计流程图二、二、2.2.实验原理实验原理串的基本功能实现依旧是基于字符数组，且对串的操作也是对数组的操作，而对数组基本的操作，首先就需要对数组进行初始化。而串的插入和删除等操作， 因为用户的不可预见性，所以操作的长度需要提前进行处理， 插入多少位置就需要把插入位置的右端所有的数据进行移动，而删除指定两端位置的字符串，与插入实现方法无异，这都会导致大量的移动，因此内部处理操作工程量巨大，而且效率不高，即使链表

8、可以轻松处理这个问题，但对于串的特殊性，它在这里的作用反而是它最大的弊病，因此相比之下，数组在一定程度上反而要比链表容易设计和操作。修改功能则需要考虑的更多，一般分为三种情况：1.只修改一个字符，直接找到位置进行修改；2.修改字符数短于指定位置长度，需要修改替换，然后把多余的位置进行整体向前移动，具体的操作示意图如下图 2。（1）获得修改位置长度（2）修改指定长度字符（3）多余位置进行移动ABC123DD56789ABC123456789ABC123456789-可编辑修改-。图 2 修改字符数短于指定位置长度的操作示意图3.修改字符数长于指定位置长度，需要修改替换指定长度，然后移动指定右端位

9、置的后面的数据，腾出剩下需要修改的字符空间，最后进行写入即可。具体的操作示意图如下图 3。（1）获得修改位置长度（2）修改指定长度字符（3）移动所需剩余长度（4）写入剩余修改字符ABC123DD78ABC1234578ABC1234589ABC123456789图 3 修改字符数长于指定位置长度的操作示意图总体来看，数据的移动量太大，效率不高，但是可以保证操作的逻辑性和正确性，在编程实现方面也简单了许多。三三 程序设计程序设计三、三、1.1.主要功能主要功能串可以实现的功能很多，但是作为一个设计者，有时候可以优化一些方案，把功能结合起来，用一个部分实现一些功能， 比如我把数据的打印显示做的人性

10、化，在某些方面来说，简化了数据求长，子串的搜索，当然，这些考虑，只是基于较短的数据输入条件，并不可取。一般的功能即新串插入、旧串删除、当前串遍历、当前串求长度、求指定位置子串。但是将遍历和求数据长度单独提取出来-可编辑修改-。作为一个功能觉得不合适， 于是， 程序整体是在每次操作前后， 都进行一次遍历，在使用功能前后都可以让用户清楚地读取当前串情况。(1)初始化串内容，并自动获得串长(2)(2)串插入、删除、修改串插入、删除、修改(3)(3)获得子串获得子串(4)串长度以及遍历三、三、2.2.程序界面程序界面串的实现界面沿袭了之前的实验界面，并且将用户输入， 和计算机提示都锁定在了两行之内，

11、确保表格的正确打印。输入输出方格下面是数据和数据表格显示的区域，具体如下图。图 4 串的简单操作程序界面图-可编辑修改-。四四 功能实现功能实现四、四、1.1.串的初始化串的初始化串的实现改用类进行实现，所以在构造函数内只对串就行动态内存获取，以及长度归零。同时为了能多次进行初始化，在每次确定长度以前，对长度进行归零操作。串内容的获取，采用 getchar 函数进行缓存区读取，保留回车，和空格在读取到“”字符时，结束循环。这个地方我当时有一个疑问就是，我在动态内存分配的时候，故意使用 1长度，发现仍然可以进行任意长度的输入，而且操作去除长度判断，其他的函数都是可以运行的。 这让我非常疑惑， 疑

12、惑在动态内存分配到底起到作用没有？之后和吴贝贝同学讨论发现，循环获取字符的操作中，我直接对内存进行了访问和操作，所以动态内存申请就显得没有作用了，而且也没有必要。但是仔细想后有发现，目前我们对操作系统如何分配内存的机制不是很了解，如果当我们在进行循环访问和操作内存的时候，一连串的内存的某个地方出现了其他程序使用的区域，那么循环到下一个正在使用的区域，就会打破另外一个程序的内存访问区，可能会导致其他程序的崩溃，但是后来查询资料发现，内存的分配，系统都会自动正确地选取一系列连续的可用内存给程序使用，所以不必要考虑到会破坏其他程序的内存区域。但是这只是小部分的获取字符串内容，如果遇到大量的字符需要输

13、入，就必须要考虑到这个问题，毕竟对一个连续的内存区域进行操作，难免会出现错误这些问题，不仅让我深入体会到编程中我们没有考虑过的问题， 也让我意识到， 我们思考的根本不够， 今后的实验中，以后的编程里，还需要考虑更多更多，以下是初始化函数代码。-可编辑修改-。void string:strCreate()int i=0;length = 0;/可多次进行输入getchar();/吃掉选择功能的回车while (stri = getchar() != | stri + 1 = NULL)/不是继续获得字符因为对内存进行操作 需要保证下一个内存空i+;/当然 stri + 1 = NULL 这个我不

14、能保证真正能用上或是本身就是个错误length = i;四、四、2.2.串的插入和删除串的插入和删除（1）插入插入部分，获得插入位置，同时输入插入内容，通过插入的内容判断长度，并把这些参数传入设置好的成员函数，并给对象发消息，进行插入操作。本质上也就是通过插入内容的长度来进行原串的移动，然后进行数据写入。当然，因为我设置了可以保留空格和回车，特别是回车，而且将其遍历内容打印到表格中，在某些情况下会出错。 比如如果字符串内有了回车，我的打印内容会在表格内也会换行，这样观察字符串长度就会出错（在表格上看）因为表格上的空位置，在串内是不存在的，如下图，这样就对复杂的插入操作，就需要更复杂的输出打印方

15、式，所以程序需要考虑，可以进步的地方确实很多。-可编辑修改-。图 5 输入需要插入的位置图 6 因为长度问题和表格会提示错误（2）删除删除功能同样是数据的移动， 用户输入需要删除的左右位置，就可以通过字符的移动来实现。和插入功能有着相同的问题，就是带有回车的部分不好处理，主要是因为我加入了表格打印，这个打印限制了我不少发挥的地方，但是它确实又好用，所以目前的我不能两全其美，也需要反省和深入学习。对于普通的删除操作基本没有多大问题，如下图演示。-可编辑修改-。图 7 输入所需要删除的位置图 8 成功删除指定位置内容四、四、3.3.串的修改及提取子串串的修改及提取子串(1)删除，如实验原理所述，这

16、里不再具体阐述，主要存在一些仍因为打印表格出现的问题，就是修改带回车内容的字符串，修改后打印出来的内容会不好处理，不带回车的是没有问题的，因为变化性太大，所以不好把控，如下图，我在当前串内对 4 和 5 直接的位置进行修改，回车确认后如下显示。 。-可编辑修改-。图 9 修改错误范例图 10 回车后显示错乱(2)获得子串，原理与删除相同，函数内得到位置之后返回一个新的数组指针，然后对其输出显示即可，同时还有显示长度，当然因为回车和空格的存在，而且回车符号虽然可以用其他的符号显示出来，代替看不见的回车或者空格，但是这样的替代系统不认可，显示不出来，所以也移除了这个功能，导致如果串内有回车或者字符

17、，字符长度和肉眼看到的不一样。四、四、4.4.程序调试程序调试程序功能实现后，进行了大量的改进具体如下。（1）该用表格打印，方便观看。（2）加入初始化含回车，重新考虑输出打印。（3）加入获得子串功能。（4）在输出打印的部分，调试了很久，为了保证每一行被输满，而且要考虑到回车的效果，改进了很多，同时也加入了可以修改表格的长和宽的效果。 。四、四、5.5.程序细节程序细节（1）利用类实现串的操作。-可编辑修改-。（2）使用了制表符制作表格，让输入打印更美观。（3）利用光标定位，让用户输入和输出提示被锁定在一个区域内，不仅方便观看和操作，也保证了表格的安全和完整。（4）加入回车和空格输入，让输入变得

18、灵活。（5）将一些语句很短的判断性质的函数融合在一起，并使用了重载。四、四、6.6.要点函数功能源码要点函数功能源码打印输出串（遍历）源码。void string:strTraverse()for (i = 0, j = 0, item = 0; i length-1; i+, item+)/最后一个字符单独判断if (i != 0 & i % column = 0 | stri = n)/需要分情况if (stri = n)i+;/ 直接换行，跳过回车字符int i, j;int item;/增加中间变量,防止i被修改-可编辑修改-。j+;item = 0;/当遇到回车，需要返回左边进行打印

19、item = 0; /当遇到整行，需要返回左边进行打印SetPos(3 + 3 * item, 16 + j * 2);std:cout stri;if(strlength-1=)/如果最后一行只有结束符 那么不让它显示std:cout std:endl;else/如果不是就把它打印出来SetPos(3 + 3 * item, 16 + j * 2);std:cout stri;std:cout std:endl;SetPos(1, 11);-可编辑修改-。五五 程序总结程序总结五、五、1.1.程序收获清单程序收获清单(1)改用类进行编写，效果和收益都不错。(2)深入功能，考虑的多了，会发现更

20、多的进步空间，会主要更多的程序细节，特别是在打印输出部分，我至少改进了六次（如要点功能代码） 。(3)精简功能函数，避免在函数中出现输入输出。(4)函数多使用了返回值，增加可用性，精简了函数的外部。五、五、2.2.程序不足改进程序不足改进(1)类的使用需要更加熟练。(2)表格的使用仍然是一个弊端，需要考虑其他的美观界面。(3)程序实现功能较少，增加功能因为打印表格而维护起来很麻烦，以后想办法学习更好的输入表格形式。(4)因为加入了表格，打印起来非常复杂而且容易出错，主要原因是计算方法的问题。而且因为功能的增加，会越来越麻烦，而且增加出错概率（不是指程序本身出错，而是打印的时候会出错） 。(4)

21、获得老师指导，点出我的函数内出现了常量，函数内仍然使用了常量，不方便修护，以后会多注意。六六 实验总结实验总结实验用类很好的实现了很多功能，而且减少出错率，增加编写效率。但由于-可编辑修改-。没有好的输出方式，让基于这些功能的输出打印，表现的非常脆弱，而且难以修复，当然这不影响本次实验的主要内容，只是我自己在扩展程序中发现的问题。同时随着问题的深入，会暴漏更多的问题。同样这也是一次次的成长。最后与吴贝贝同学讨论了对内存的操作的利弊， 并帮我解决了其中的部分疑惑，也感谢马老师给予程序中的一些建议。-可编辑修改-。THANKS !THANKS !致力为企业和个人提供合同协议， 策划案计划书， 学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载，资料仅供参考-可编辑修改-