集合的并交差集运算的设计

青岛理工大学C++面向对象课程设计报告院（系）：计算机工程学院专业：计算机科学与技术学生姓名：刘文泽班级计算133学号：201207091题目：集合的并、交、差集运算的设计＿＿＿＿＿起迄日期：＿2015.6.29～2015.7.10设计地点：计算机学院机房指导教师：巩玉玺、林孟达完成日期:2015年7月10日1目录一、需求分析1.选做此课题或项的目的2.程序所实现的功能3.问题解决方案二、内容设计1.根据所选题目，给出模块图2.编写程序关键代码三、调试分析1.实际完成的情况说明2.程序的性能分析。3.上机过程中出现的问题及其解决方案4.程序中可以改进的地方说明。四、用户手册五、设计总结六、参考文献七、附录2一、需求分析1.选做此课题或项的目的用c++实现集合的并、交、差集运算。2.程序所实现的功能（1）用户能够输入两个集合元素；（2）能够额按成集合的交、并、差运算；（3）集合的元素类型可以为整数、字符串和小数。（4）输入运算结果。（5）使用链表来表示集合，完成集合的合并，求交集等。3、问题解决方案根据系统功能需求，可以将问题解决分为以下步骤：（1）应用系统分析，建立该系统的功能模块框图以及界面的组织和设计；（2）分析系统中的各个实体及他们之间的关系；（3）根据问题描述，设计系统的类层次；（4）完成类层次中各个类的描述；（5）完成类中各个成员函数的定义；3二、内容设计1.根据所选题目，给出模块图通过对系统功能的分析，集合交并差系统功能如图所示：（一）集合的交集运算：分析：首先输出集合1与集合2的元素，然后输出集合1与集合2中相同的元素。流程图如图所示：（二）集合的并集运算：分析：首先输出集合1与集合2的元素，然后输出集合1与集合2中的全部元素。流程图如图所示：4（三）差集的运算首先输出集合1减去集合2的结果，然后输出集合2减去集合1中的结果。流程图如图所示：2.编写程序关键代码typedefstructnode{intdata;structnode*next;}lnode,*linklist;lnode*init_lnode();voidinput(linklistl);voidjiaoji(linklistA,linklistB,linklistC);voidheji(linklistA,linklistB,linklistC);voidchaji(linklistA,linklistB,linklistC);voidoutput(linklistl);voidmain(){lnode*A,*B,*C;A=init_lnode();B=init_lnode();C=init_lnode();printf(求AB集合的交集和并集\n);printf(请输入A集合的元素:);input(A);5printf(\n请输入B集合的元素:);input(B);printf(\n输入完成\n);printf(\n按任意键进入主菜单:);getch();intsel;do{charmenu[]={\n\n\n-----☆1.交集运算☆---------\n\n---------☆2和集运算☆---------\n\n---------☆3.差集运算☆---------\n\n---------☆0.退出☆---------\n\n};printf(%s,menu);printf(\n请在0-3中选择:);scanf(%d,&sel);switch(sel){case1:printf(AB集合的交集是:);jiaoji(A,B,C);output(C);C-next=NULL;break;case2:printf(AB的合集是:);heji(A,B,C);output(C);C-next=NULL;break;case3:chaji(A,B,C);break;case0:break;}}while(sel!=0);}/*主函数结束*//**********初始化函数***************/6lnode*init_lnode(){lnode*l;l=(lnode*)malloc(sizeof(lnode));l-next=NULL;returnl;}/***************录入函数********************/voidinput(linklistl){lnode*s;intx;scanf(%d,&x);while(x!=0){s=(lnode*)malloc(sizeof(lnode));s-data=x;s-next=l-next;l-next=s;scanf(%d,&x);}}/************交集函数*********************/voidjiaoji(linklistA,linklistB,linklistC){lnode*p,*q,*t;p=A-next;while(p!=NULL){q=B-next;while((q!=NULL)&&(q-data!=p-data))q=q-next;if((q!=NULL)&&(q-data==p-data)){t=(lnode*)malloc(sizeof(lnode));t-data=p-data;t-next=C-next;C-next=t;}p=p-next;}}/***********输出函数*****************/voidoutput(linklistl)7{lnode*s;s=l-next;while(s!=NULL){printf(%5d,s-data);s=s-next;}printf(\n);}/********并集函数*************************/voidheji(linklistA,linklistB,linklistC){lnode*p,*q,*t;p=A-next;while(p!=NULL){t=(lnode*)malloc(sizeof(lnode));t-data=p-data;t-next=C-next;C-next=t;p=p-next;}q=B-next;while(q!=NULL){p=A-next;while((p!=NULL)&&(p-data!=q-data))p=p-next;if(p==NULL){t=(lnode*)malloc(sizeof(lnode));t-data=q-data;t-next=C-next;C-next=t;}q=q-next;}}/*********************差集函数****************/voidchaji(linklistA,linklistB,linklistC){lnode*p,*q,*s,*t;8p=A-next;printf(A与B的差集是:\n);while(p!=NULL){q=B-next;while((q!=NULL)&&(p-data!=q-data))q=q-next;if(q==NULL){s=(lnode*)malloc(sizeof(lnode));s-data=p-data;s-next=C-next;C-next=s;}p=p-next;}output(C);C-next=NULL;q=B-next;printf(B与A的差集是:\n);while(q!=NULL){p=A-next;while((p!=NULL)&&(p-data!=q-data))p=p-next;if(p==NULL){t=(lnode*)malloc(sizeof(lnode));t-data=q-data;t-next=C-next;C-next=t;}q=q-next;}output(C);}9三、调试分析1.实际完成的情况说明（1）、有序表的抽象数据类型定义为：input(linklistl)初始条件：l是以l为头节点的空链表。操作结果：生成以l为头节点的非空链表。output(linklistl)初始条件：l是以l为头节点的非空链表。操作结果：将以l为头节点的链表中数据逐个输出。（2）、集合的抽象数据类型定义为：heji(linklistA,linklistB,linklistC)初始条件：链表A、B、C已存在操作结果：生成一个由A和B的并集构成的集合C。jiaoji(linklistA,linklistB,linklist,C)初始条件：链表A、B、C已存在操作结果：生成一个由A和B的交集构成的集合C。（3）、本程序抱含四个模块：1）节点结构单元模块——定义有序表的节点结构；2）有序表单元模块——实现有序表的抽象数据类型；3）集合单元模块——实现集合获得抽象数据类型；（4）主程序模块：Voidmain（）{初始化；do{接受命令；处理命令；}while（“命令”!=“退出”）；}2.程序的性能分析。101、本演示程序中，集合的元素限定为整形数据。集合输入的形式为一个以“0“为结束标志。2、演示程序以用户和计算机的对话方式执行，即在计算机终端上显示“提示信息“之后，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令；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：1）构造集合1；2）构造在集合2；3）求并集；4）求交集；5）求差集；6）返回；7）结束。“构造集合1”和“构造集合2”时，需以整形的形式键入集合元素。3.上机过程中出现的问题及其解决方案。出现的问题：1）中英文输入没有转换2）输入时由于粗心打错不少字母3）Node的应用问题不合理解决方案：长时间认真阅读程序；查看有关书籍以及请教同学4.程序中可以改进的地方说明。此程序只能实现集合的简单操作，运算量小，很多方面设计的不勾全面细致，集合的另外很多功能不能加以体现，除此之外，有些步骤重复化，但是又找不到简介明了的解决方法。11四、用户手册1、使用vc++6.02、按屏幕提示输入集合A的元素，输入完成后输入“0”，回车后输入集合B，并按“0”后，再按回车键，即出现运算选择页面，可根据自己的需求选择“1.交集运算”，“2.和集运算”，“3.差集运算”。3、按屏幕提示输入选择是否继续，如需继续则重复第二步，否则结束。4、演示程序以用户和计算机的对话方式执行，即在计算机终端上显示“提示信息”之后，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令，相应的输入数据和运算结果显示在其后。五、设计总结系统完成了执行计算集合的交集、并集以及差集的功能。系统虽然完整运行，但也有不足。系统的设计未能考虑到集合元素的唯一性，从键盘输入的集合元素在原样输出时，未能将重复元素剔除；再者，系统未能实现选择性操作，即输入集合1与集合2中的元素以后，按Enter便输出交集、并集与差集的全部结果。我的收获：通过课程设计，我学习到了许多内容。首先是对已学过的内容的尤其是上学期C++有了更深入的理解。其次，在程序编译过程中，我遇到了许许多多的问题，这些问题大多数都是小问题，主要是对问题思考的不够全面的结果。但是在自己的反复检查、实验，以及老师的帮助下，这些问题都一一解决了。而在解决问题的过程中，我能够了解到我设计中的不足之处。程序编辑过程中，我也认识到了自己的不足，对已学过的知识是有所理解，也能够合理地运用，但对细节方面有所忽略，这也正是刚开始时发现程序无法正常运行却不知错在哪的原因。因此这让我懂得了，在学习的过程中要认真仔细。最后，程序设计让我将以学过的知识综合运用，我感觉编译程序确实很有意思。因为它不仅是一门课程，也是一门语言，我们要学好这门语言，就要了解这门语言的“语法结构”，只有把话说清楚了，才能明白意思；也只有把“话”说正确了，程序才能执行。六、参考文献[1]李兰,任凤华.C++面向对象程序设计.西安:西安电子科技大学出版社,2010[2]李兰,任凤华.《C++面向对象程序设计》实验指导及习题解析.西安:西安电子科技大学出版社,20