综合性设计性实验报告数组应用4维数组.docx

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综合性设计性实验报告数组应用4维数组

综合性、设计性实验报告

姓名学号

专业计算机科学与技术班级1402

实验课程名称＿＿＿＿数据结构＿

指导教师及职称＿＿＿

开课学期2016年＿上学期

上课时间

实验名称：

数组应用

实验时间：

小组合作：

是●否○

1、实验目的：

（1）掌握数组的基本应用和方法；

（2）掌握字符数组和字符串函数的使用。

（3）掌握与字符串处理有关的算法。

2、实验设备及材料：

机器配置：

4G内存，AMDA8

操作系统：

windowsxp

开发工具：

VC++6.0

3、理论依据：

窗体顶端

【1】在C语言的环境，有一个四维数组，在计算机中都是以一维的形式保存。

【2】窗体顶端

【2】例如intcof[2][2][2][2]在计算机中保存形式与一个2*2*2*2大小的一维数组相同,

窗体顶端

想要寻址一个数，因为编译器在看到数组的定义时就知道了数组每一维的大小.于是可以计算定位到相对于数组开始处的偏移.

【3】为了容易理解,都是把多维数组分解成几行,每行中又有几列的这种形式,例如intcof[4][6][4][4]，就是4行,每行中有6个元素,每个元素又是一个有4个子元素一维数组,

而数组中的每个子元素仍然还是一个有4个子元素数组，

窗体底端

【4】四维数组可视为以三维数组为数据元素的向量，四维数组中的每个元素都属于四个向量。

窗体底端

窗体底端

【5】由于计算机内存是一维的，多维数组的元素应排成线性序列后存人存储器。

数组一般不做插入和删除操作，即结构中元素个数和元素间关系不变化。

一般采用顺序存储方法表示数组。

分为行优先顺序和列优先顺序。

【6】由地址计算公式可得，数组中任一元素可通过地址公式在相同时间内存取。

即顺序存储的数组是随机存取结构。

4、算法步骤及注意事项：

算法步骤：

（1）首先，在定义四维数组的数据类型时，我选择了整型以方便编程及利于数据的输入和输出。

为了实现任务所要求的功能，我将程序划分为三类：

功能函数，界面函数以及主函数。

另外，其中的功能函数包括以下几种函数：

四维数组元素输入函数、四维数组元素输出函数、元素查找函数、功能介绍函数以及主函数。

（2）对于四维数组输入函数，我通过四个for循环语句先对数组的坐标进行初始化，并输入各个维的长度。

然后，再利用一个for循环输入各个元素值。

输入时，先固定第一维，然后依次输入各个结点的元素值。

（3）对于思维数组输出函数，我也是通过多重for循环进行元素值的输出。

先固定第四维，然后依次输出各个结点的元素值。

对于元素查找函数，就比较简单了。

就是依次对四维数组中的元素值进行比对，如果所查找的元素与数组中的元素值相同，则输出该元素所在的一维编号即可。

（4）界面函数包括欢迎界面以及选择菜单界面，包括在完成某些操作后循环出现的选择界面。

出于对界面更加友好的考虑，我适当的装饰了一下界面，并采用了DOS系统的清屏命令以及暂停函数，这样就使得界面更加的清晰、简洁，便于使用。

（5）在主函数里，我先输入了欢迎界面，然后进入系统选择菜单，最后在退出该系统时，还设置了欢送界面，使得该系统更加的人性化。

流程图：

主要功能模块流程图

数组输入函数流程图

数组输出函数流程图

5．实验数据处理方法：

查找函数流程图

6．参考文献：

李春葆编写，《数据结构与算法》，清华大学出版社，2009年8月第2版。

指导老师对实验设计方案的意见：

指导老师签名：

年月日

2、实验数据及结果

输入数据：

一二三四维数分别为2,2,2,2，

行优先输入16个数：

1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16

输出数据：

列优先输出相应结果：

19

513

311

715

210

614

412

816

查找元素16：

对应的一维位置为15

3、对实验结果的分析与讨论：

通过数据结构的课程设计，我们学到了许多，并将这些知识应用于实践中，进一步锻炼了自己的动手能力。

当然，也会出现一些问题。

说明界面还不够友好。

输入个数不对时并没有提示，这是程序的不足之处，也需要我们更深入的去学习新的知识。

4、结论：

1、对于出现的调试错误要仔细分析错误的原因，根据错误提示，按照自顶向下的程序设计原则，逐个进行排错。

只要够细心，就一定能够找到错误的所在。

2、程序的易操作性很重要，也就是要有一个足够友好的界面。

基于这一点，我设计了自己程序的人机对话界面，通过一个个选项来完成各种操作，大大增强了程序的易用性。

3、要善于利用各种资源，以此提高自己编程的效率。

否则，就会花费许多无谓的时间在不必要的事情上面。

编写的程序要通俗易懂，比如变量与函数的定义要尽量做到见名知义。

5、实验总结

1、编程过程中加入必要的注释是很重要的，这不仅时为了别人能更容易的看懂你的源程序，更重要的是方便自己未来的修改。

因为程序源代码一多，自己未必能够十分清楚变量及函数的作用。

此时，加必要的注释，就能帮助自己变量及函数的含义，而不是从头理解，提高了工作的效率。

2、界面简单易懂，让别人更容易掌握，通过学习，学到了改变界面颜色，实现实验要求的扩充系统功能。

指导老师评语及得分：

签名：

年月日

湖南科技学院教务处编印

注意：

实验代码作为附件放在实验报告之后

源代码：

#include

#include

#include

#defineM100

typedefstruct

{

intdata;

intwei[4];

}node;

typedefstruct

{

nodedat[M];

intmax_meiwei[4];//每维的长度

intm;

}shu;

voidmenu（shu*G）;

voidinput（shu*G）;

voidoutput（shu*G）;

voidfind（shu*G）;

voidintroduce（shu*G）;//函数声明

/***********************************************************/

voidinput（shu*G）//输入按行

{

inti,j,k,l,h,b,n;

G->m=1;

for（i=0;i<4;i++）//依次输入第一、二、三、四维的长度

{

printf（"\t\t\t请输入第%d维的长度:

",i+1）;

scanf（"%d",&G->max_meiwei[i]）;

G->m*=G->max_meiwei[i];//维数长度积即为数据个数

}

n=0;

for（i=0;imax_meiwei[0];i++）//坐标

{

for（j=0;jmax_meiwei[1];j++）//初

{

for（k=0;kmax_meiwei[2];k++）//始

{

for（l=0;lmax_meiwei[3];l++）//化

{

G->dat[n].wei[0]=i;

G->dat[n].wei[1]=j;

G->dat[n].wei[2]=k;

G->dat[n].wei[3]=l;

n++;

}

}

}

}

for（n=0;nm;n++）//依次输入各个结点的坐标值

{

printf（"\t\t\t请输入A["）;

for（b=0;b<4;b++）

{

printf（"%d,",G->dat[n].wei[b]）;

}

printf（"\b]的值\n"）;

scanf（"%d",&G->dat[n].data）;

}

system（"pause"）;

menu（G）;

}

/*******************************************************/

voidoutput（shu*G）//输出按列优先顺序

{

inti,j,b,k,l,h,n;

for（i=0;imax_meiwei[3];i++）//先固定第四维，而后由里到外依次输出

{

for（j=0;jmax_meiwei[2];j++）

{

for（k=0;kmax_meiwei[1];k++）

{

for（l=0;lmax_meiwei[0];l++）

{

printf（"\t\t"）;

for（h=0;hm;h++）

{

if（G->dat[h].wei[3]==i&&G->dat[h].wei[2]==j&&G->dat[h].wei[1]==k&&G->dat[h].wei[0]==l）

{

printf（"\t%d",G->dat[h].data）;

}

}

}

printf（"\n"）;

}

}

}

printf（"\n"）;

system（"pause"）;

menu（G）;

}

/*******************************************************/

/*******************************************************/

voidfind（shu*G）//给出任意元素值输出对应的一维数组所在的位置

{

inti,a,k=0,j;

system（"cls"）;

printf（"\n\n\t\t\t请输入所查值：

"）;

scanf（"%d",&a）;

for（i=0;im;i++）

{

if（a==G->dat[i].data）//逐个比较，找出数组中和所给值相等的数

{

printf（"\n\t\t\4\4\4\4\4\4\4\4\4\4\4\4\4\4\\4\4"）;

printf（"\n\t\t\t对应第一维位置为：

%d\n",i）;

printf（"\t\t\5\5\5\5\5\5\5\5\5\5\5\5\5\5\5\5\n"）;

k=1;

}

}

if（k==0）

{

printf（"\n\t\t\t~~~~（>_<）~~~~对不起，您所查询的数不存在!

~~~~（>_<）~~~~\n"）;

printf（"\n\t\t\t继续1\n\t\t\t返回2\n\t\t\t请选择：

"）;

scanf（"%d",&j）;

if（j==1）

{

find（G）;

}

elseif（j==2）

{

menu（G）;

}

}

system（"pause"）;

menu（G）;

}

/*******************************************************/

voidmenu（shu*G）//菜单

{

inti;

system（"cls"）;

system（"color9a"）;

printf（"\t\t\n\n\n\n\n\n"）;

printf（"\t\t\n"）;

printf（"\t\t╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬\n"）;

printf（"\t\t║**************************************║\n"）;

printf（"\t\t╬*WELCOME*╬\n"）;

printf（"\t\t║**************************************║\n"）;

printf（"\t\t╬**╬\n"）;

printf（"\t\t║**║\n"）;

printf（"\t\t╬*☆输入（press1）*╬\n"）;

printf（"\t\t║*★输出（press2）*║\n"）;

printf（"\t\t║*☆查找（press3）*║\n"）;

printf（"\t\t╬*★退出（press0）*╬\n"）;

printf（"\t\t║**║\n"）;

printf（"\t\t║**************************************║\n"）;

printf（"\t\t╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬\n"）;

printf（"\t\t\t请选择"）;

printf（"\n\t\t\t"）;

scanf（"%d",&i）;

switch（i）

{

case1:

input（G）;

break;

case2:

output（G）;

break;

case3:

find（G）;

break;

case0:

{

system（"cls"）;

printf（"\n\n"）;

printf（"\t\t　　　　\n"）;

printf（"\t\t　　　　　\n"）;

printf（"\t\t　　　（　.@.@　）\n"）;

printf（"\t\t+-------oOOo-----（_）-----oOOo---------+\n"）;

printf（"\t\t|　　　　　　　　　　　　　　|\n"）;

printf（"\t\t|　再见!

谢谢使用!

!

　|\n"）;

printf（"\t\t|　　　　　　　　　　　　　　　|\n"）;

printf（"\t\t+----------oooO-------Oooo--------------+\n"）;

printf（"\n\n"）;

exit（0）;

break;

}

default:

menu（G）;

break;

}

}

/*******************************************************/

/*******************************************************/

voidintroduce（shu*G）

{

inti;

system（"cls"）;

printf（"\n\n\n\n\t\t☆此系统的功能有☆\n\n"）;

printf（"\t\t★按照行优先顺序将输入的数据建成4维数组\n\n"）;

printf（"\t\t★按照列优先顺序输出\n\n"）;

printf（"\t\t★给出任意处的元素值，查询相应的一维数组的序号\n\n"）;

printf（"\n\n\n\t\t按1返回\n"）;

printf（"\n\n\t\t按0退出\n"）;

scanf（"%d",&i）;

if（i==1）

{

menu（G）;

}

elseif（i==0）

{

exit（0）;

}

}

/*******************************************************/

main（）

{

inti,j=1;

shu*G;

G=（shu*）malloc（sizeof（shu））;//开辟一段空间

while（j）//利用j来实现while循环

{

system（"cls"）;

system（"color9e"）;

printf（"\n\n\n"）;

printf（"\t\t┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n"）;

printf（"\t\t┃*******************┃\n"）;

printf（"\t\t┃*※欢迎使用数组应用系统※*┃\n"）;

printf（"\t\t┃********************┃\n"）;

printf（"\t\t┃**┃\n"）;

printf（"\t\t┃**┃\n"）;

printf（"\t\t┃*☆☆☆☆☆☆☆☆*┃\n"）;

printf（"\t\t┃*★★★★★*┃\n"）;

printf（"\t\t┃*☆☆☆☆*┃\n"）;

printf（"\t\t┃*★★★★*┃\n"）;

printf（"\t\t┃*☆☆☆☆*┃\n"）;

printf（"\t\t┃*★★★★*┃\n"）;

printf（"\t\t┃*☆☆☆☆*┃\n"）;

printf（"\t\t┃*★★★★*┃\n"）;

printf（"\t\t┃*☆☆*┃\n"）;

printf（"\t\t┃**┃\n"）;

printf（"\t\t┃*************************┃\n"）;

printf（"\t\t┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n"）;

printf（"\n\t\t\t\3\3\3\3\3\3\3\3\3简介1\3\3\3\3\3\3\3"）;

printf（"\n\n\n\t\t\t\3\3\3\3\3\3\3\3\3登录2\3\3\3\3\3\3\3"）;

printf（"\n\n\n\t\t\t\3\3\3\3\3\3\3\3\3退出3\3\3\3\3\3\3\3"）;

printf（"\n\t\t\t请选择：

"）;

scanf（"%d",&i）;

switch（i）{//case语句，控制输入情况

case1:

j=0;

introduce（G）;break;

case2:

j=0;

menu（G）;break;

case3:

j=0;

exit（0）;

default:

printf（"输入有误，请重新输入"）;//增强程序健壮性

j=1;

}

}

return0;

}