集合的并交差集运算的设计.docx
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集合的并交差集运算的设计
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
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
0
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;
1
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:
2
（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）;
3
printf（"\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***************/
4
lnode*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）
5
{
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;
6
p=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）;
}
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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Cjiaoji（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。
8
1、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。
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四、用户手册
1、使用vc++6.0
2、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,2010
[3]郑莉,董渊.C++程序设计基础教程.北京:
清华大学出版社,2010[4]郑莉.C++程序设计基础教程学生用书.北京:
清华大学出版社,2010
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七、附录
#include
#include
#include
#include
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）;
printf（"\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）;
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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***************/
lnode*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））;
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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）{
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;
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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;
p=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;
}
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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）;
}
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