电脑存储结构设计与实现课程设计报告.docx
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电脑存储结构设计与实现课程设计报告.docx
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电脑存储结构设计与实现课程设计报告
《数据结构》
课程设计报告
课题名称:
电脑存储结构设计与实现
一、课题名称
电脑存储结构的设计与实现
二、主要内容
电脑存储结构设计与实现主要是模拟“我的电脑”中硬盘信息的建立、查找、插入、修改、删除等功能。
可。
基本功能如下:
(1)硬盘初始化信息:
我的电脑(根结点)。
(2)硬盘格式化:
为我的电脑分区,分区的个数由后台终端输入决定,每个硬盘分区信息包括卷名、文件系统类型、容量等。
(3)文件或文件夹的添加:
即创建某个分区的孩子结点信息(文件(夹)),孩子结点的数目由控制台端给出,信息包括文件(夹)名,文件(夹)大小,所有文件(夹)的文件名此处不能重复。
创建好的文件夹中还能创建其孩子结点信息(文件(夹))。
(4)文件或文件夹信息的修改:
可以修改某一文件或文件夹的信息,包括名字和大小。
(5)文件或文件夹的查询:
查询某一文件或文件夹的具体路径。
(从我的电脑开始)
(6)文件或文件夹的删除:
删除此文件,如果是文件夹,若其有后代,将删除其所有后代成员(文件或文件夹)。
三、课题设计的基本思想,原理和算法描述
首先,设计的电脑存储结构是一个非线性结构,因此不能用线性结构来做,要用树或是图。
而,文件与文件之间的关系是一对多,所以,用树结构来描述。
在确定了使用树结构之后,接着就是设计函数以及函数的各功能的实现了。
然后,基本思路为:
1、总程序包含了三个部分,有头文件,各个功能函数和主函数。
头文件包含的是函数的外部声明,结构体的定义,以及符号常量的定义。
各个功能函数就是通过设计代码,实现程序所需的各个功能的实现。
主函数用于设计显示界面和调用各个功能函数。
接着,根据题目要求可知,需要实现的功能函数包括创建结点函数,查找函数,添加函数,修改函数和删除函数。
设计的流程图:
程序中包含的各个功能函数的流程:
首先是初始化函数:
接着的是格式化函数:
文件的添加函数:
添加函数的开始部分需要判断flat是否等于1;来判断是否已经格式化。
然后:
文件的修改流程:
文件的查询流程:
四、运行示例及结果分析
图1将硬盘进行初始化
图2将硬盘进行格式化,分成了两个区c和d.
图3在c区内添加文件夹1和2.
图4查询硬盘中的文件,并且输出它的路径
图5修改文件名以及文件的容量
图6再次查询是否修改成功
图7通过删除操作删除了文件夹1,仍可点击查询文件夹2
五、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施
1、在进行编写输出路径函数的时候,最初的程序中添加了指针parent,但是这样编写起来觉得很复杂了,于是取消了这个指针,这时没办法找到双亲结点,Path功能无法实现,查找资料,得到了path函数。
首先通过判断被查询结点的层数,然后利用for循环中,从该层开始赋值到一个一维数组中,然后利用FindMother函数找到双亲结点,继续赋值给这个一维数组。
最后,再通过for循环将数组反向输出,则可得到路径的输出。
2、由于每次运行一项选择之后,初始界面总是会再次的出现一遍,导致运行窗口显得杂乱,通过查询网上资料,得知使用头文件
3、运行调试的时候经常会出现如下图的情况,这时候重新查看代码,一点点的修改,尤其是把一些有可能错误的代码先注释掉,然后换一种表达方式进行调试。
这样能更好的快速找到错误的语句在哪里。
六、总结
这四天左右的课程设计可以说让我学到很多东西,而且也让我在实际操作中掌握了更多的课程知识。
感觉用一两句真的是不能概括总结的。
这已经是第二次的计算机课程设计了,同样是c语言的运用,大一时候的c语言还处于基础的阶段,现在这学期又学了不少的运用c语言编程的知识,包括链表,栈的建立,队列的使用,二叉树,图的编写等等,写程序能力进一步提高了些,但还是遇到了不少的问题。
题目是电脑存储结构的设计与实现,是利用树来实现的,如果利用二叉树来做,显然这样每个文件夹里只能够添加两个文件,不合理,于是我采用了的是孩子兄弟链来实现程序的主体结构。
同时在程序的初始阶段我也特别注意了在结构体中,添加了每个结点的所代表的文件或是文件夹的类型的判断,这样在每次添加新的结点的时候都可以判断是否为文件夹,是否可以继续添加结点,然而随着对于查询某一个结点的函数的编写,添加判断文件的类型,加大了难度,我只能舍弃了对于文件类型的判断,这算是整个程序的最大的缺陷了。
。
不过,在编写别的函数的时候,也有很多的收获,比如对于递归函数的调用,好几个函数都是通过递归来实现的,这也大大加深了我对于递归调用的理解。
尤其是查找双亲结点的递归调用,通过查找资料得到之后,理解后豁然开朗。
在我看来,读懂递归程序不是难事,而递归调用的编写则是一大挑战,我在今后的学习中,要多多注意在这方面锻炼自己的编写能力。
另外,在编写程序的时候的一大感受是千万不能够浮躁,看到别人编写完程序交作业,自己的心里就开始慌了,是不是做的不够好,怎么他这么快就完成了呢,这个一大忌。
这种情况不要急躁,定下心来,钻研好自己的题目,把自己的做好,知道了与别人的差距就好,自己再继续努力就行。
总之,我要努力,继续保持自己的信心,改进自己的不足,在这学期学习的基础和经验上,在下学期把知识好好领悟透彻,争取在以后的课程设计中有更大的进步!
七、参考文献
[1]李建学等著.《数据结构课程设计案例精编》清华大学出版社(2007)
[2]唐宁九等主编《数据结构与算法(C++版)》实验和课程设计教程.清华大学出版社,(2008)
[3]谭浩强等编著《C语言教程》清华大学出版社(2009年)
程序如下:
#include
#include
#include
#defineMAX30
typedefstructData
{
charname[MAX];
chartype[MAX];
intvol;
}ElemType;
typedefstructtnode
{
ElemTypedata;
ElemTypedate[MAX];
structtnode*child;
structtnode*brother;
}TreeNode;
intflat=0;
voidDisplay(TreeNode*q)
{
printf("文件(夹)名:
%s\n",q->data.name);
printf("容量:
%d\n",q->data.vol);
}
intGeneration(TreeNode*t,TreeNode*q)
{
if(t==NULL)
return0;
else
{
if(strcmp(t->data.name,q->data.name)==0)
return1;
else
{
if(Generation(t->brother,q)!
=0)
returnGeneration(t->brother,q);
else
{
if(Generation(t->child,q)!
=0)
return(Generation(t->child,q)+1);
else
return0;
}
}
}
}
TreeNode*FindMother(TreeNode*t,TreeNode*q)
{
TreeNode*p;
if(t!
=NULL)
{
p=t->child;
while(p!
=NULL)
{
if(p==q)returnt;
p=p->brother;
}
p=FindMother(t->child,q);
if(p!
=NULL)
returnp;
else
returnFindMother(t->brother,q);
}
returnNULL;
}
TreeNode*FindNode(TreeNode*t,charname[])
{
TreeNode*p;
if(t==NULL)
returnNULL;
elseif(strcmp(t->data.name,name)==0)
returnt;
else
{
p=FindNode(t->child,name);
if(p!
=NULL)
returnp;
else
returnFindNode(t->brother,name);
}
}
voidPath(TreeNode*t,TreeNode*q)
{
TreeNode*m;
m=q;
if(Generation(t,q)==0)
printf("无路径!
");
else
{
intj;
j=Generation(t,q);
for(inti=1;i { strcpy(t->date[i].name,FindMother(t,q)->data.name); q=FindMother(t,q); } printf("该文件(夹)路径为: "); for(i=j-1;i>=1;i--) { printf("%s-->",t->date[i].name); } printf("%s\n",m->data.name); } } voidCreate(TreeNode*&t) { t=NULL; t=(TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); if(flat==1) printf("已经格式化了! \n"); else { printf("请输入主盘的名字: \n"); scanf("%s",&t->data.name); t->child=t->brother=NULL; printf("硬盘初始化成功! \n"); } system("pause"); system("cls"); } voidCleNode(TreeNode*&t) { TreeNode*p[MAX],*q; intchildnum; charname1[MAX]; charname[MAX]; if(flat==1) printf("已经格式化了! \n"); else { printf("请输入主盘的名字: \n"); scanf("%s",&name1); q=FindNode(t,name1); while(q==NULL) { printf("不存在此盘,请重新输入: "); scanf("%s",&name); q=FindNode(t,name); } printf("请输入分区的数目: "); scanf("%d",&childnum); for(inti=1;i<=childnum;i++) { p[i]=(TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); p[i]->child=p[i]->brother=NULL; printf("请输入第%d个分区的信息: \n",i); printf("卷名: "); scanf("%s",&p[i]->data.name); printf("容量: "); scanf("%d",&p[i]->data.vol); printf("类型: "); scanf("%s",&p[i]->data.type); if(i==1) q->child=p[i]; else p[i-1]->brother=p[i]; } flat=1; printf("硬盘格式化成功! \n"); } system("pause"); system("cls"); } voidAdd(TreeNode*&t) { TreeNode*p[MAX],*q; intchildnum; charname[MAX]; if(flat==0) printf("\t对不起,电脑硬盘还未格式化! \n\n\n"); else { printf("请输入需要添加到分区或文件夹的名称: "); scanf("%s",&name); q=FindNode(t,name); while(q==NULL) { printf("不存在此文件,请重新输入: "); scanf("%s",&name); q=FindNode(t,name); } printf("请输入文件或文件夹的数目: "); scanf("%d",&childnum); for(inti=1;i<=childnum;i++) { p[i]=(TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); p[i]->child=p[i]->brother=NULL; printf("请输入第%d个文件或文件夹的信息: \n",i); printf("名字: "); scanf("%s",&p[i]->data.name); printf("容量: "); scanf("%d",&p[i]->data.vol); printf("类型: "); scanf("%s",&p[i]->data.type); if(i==1) q->child=p[i]; else p[i-1]->brother=p[i]; } } system("pause"); system("cls"); } voidchange(TreeNode*t) { if(flat==0) printf("硬盘还未进行格式化! \n"); else { TreeNode*q; charname[MAX]; printf("请输入需要修改文件(夹)名: "); scanf("%s",&name); q=FindNode(t,name); while(q==NULL) { printf("不存在此文件(夹),请重新输入: "); scanf("%s",&name); q=FindNode(t,name); } printf("请输入修改后的文件(夹)名为: "); scanf("%s",&q->data.name); printf("请输入修改后的容量: "); scanf("%d",&q->data.vol); } system("pause"); system("cls"); } voidsearch(TreeNode*t) { if(flat==0) printf("硬盘还未进行格式化! \n"); else { TreeNode*q; charname[MAX]; printf("请输入你要查询的文件(夹)名: "); scanf("%s",&name); q=FindNode(t,name); while(q==NULL) { printf("不存在此文件(夹),请重新输入: "); scanf("%s",&name); q=FindNode(t,name); } printf("你要查询的文件(夹)的信息为: \n"); Display(q); printf("你要查询的文件(夹)的路径为: \n"); Path(t,q); } system("pause"); system("cls"); } TreeNode*TreeFront(TreeNode*&t,char*name) { if(t->brother! =NULL&&t->child==NULL) { if(strcmp(t->brother->data.name,name)) returnTreeFront(t->brother,name); else returnt; } if(t->child! =NULL&&t->brother==NULL) { if(strcmp(t->child->data.name,name)) returnTreeFront(t->child,name); else returnt; } if(t->child! =NULL&&t->brother! =NULL) { if(strcmp(t->child->data.name,name)==0||strcmp(t->brother->data.name,name)==0) { returnt; } else { if(TreeFront(t->brother,name)==NULL) returnTreeFront(t->child,name); else returnTreeFront(t->brother,name); } } if(t->brother==NULL&&t->child==NULL) returnNULL; } voidDelTreeNode(TreeNode*t) { if(t->brother==NULL&&t->child==NULL) { free(t); } else { if(t->brother! =NULL) { DelTreeNode(t->brother); } if(t->child! =NULL) { DelTreeNode(t->child); } } } voidDelete(TreeNode*t) { if(flat==0) printf("\t对不起,电脑硬盘还未格式化! \n\n\n"); else { charname[12]; printf("\t请输入您要删除的文件(夹)名称: "); scanf("%s",name); TreeNode*p=FindNode(t,name); if(p==NULL) printf("\t该文件夹里无此文件(夹)! \n\n"); else { if(p==t) { flat=0; if(p->child! =NULL) DelTreeNode(p->child); } else { TreeNode*q=TreeFront(t,name); if(p->brother==NULL) { if(q->child==p) { q->child=NULL; if(p->child! =NULL) DelTreeNode(p->child); free(p); } else { q->brother=NULL; if(p->child! =NULL) DelTreeNode(p->child); free(p); } } else { if(q->child==p) { q->child=p->brother; if(p->child! =NULL) DelTreeNode(p->child); free(p); } else { q->brother=p->brother; if(p->child! =NULL) DelTreeNode(p->child); free(p); } } printf("\t该文件夹信息已删除! \n\n\n"); } } system("pause"); system("cls"); } } voidmain() { TreeNode*t; intn; while (1) { printf("电脑存储结构设计与实现\n"); printf("*****************************************************************\n"); printf("1.硬盘初始化信息\n"); printf("2.硬盘格式化\n"); printf("3.文件或文件夹的添加\n"); printf("4.文件或文件夹信息的修改\n"); printf("5.文件或文件夹的查询\n"); printf("6.文件或文件夹的删除\n"); printf("0.退出\n"); printf("*****************************************************************\n"); printf("\n请选择功能选项: "); scanf("%d",&n); switch(n) { case1: Create(t);break; case2: CleNode(t);break; case3: Add(t);break; case4: change(t);break; case5: search(t);break; case6: Delete(t);break; case0: return;break; default: printf("输入无效! 重新输入! \n"); } } }
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