数据结构课程设计文本文件单词检索和计数.docx
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数据结构课程设计文本文件单词检索和计数
合肥学院
计算机科学与技术系
课程设计报告
2017～2018学年第二学期
课程
数据结构与算法
课程设计名称
文本文件单词的检索与计数
学生姓名
陈映而
学号
1604092001
专业班级
16软件工程
（1）班
指导教师
孙斐
文本文件单词的检索与计数
一、问题分析和任务定义
要求编程建立一个文本文件，每个单词不包含空格且不跨行，单词由字符序列构成且区分大小写；
统计给定单词在文本文件中出现的总次数；
检索输出某个单词出现在文本中的行号、在该行中出现的次数以及位置。
（1）建立文本文件
（2）给定单词的计数
（3）检索单词出现在文本文件中的行号、次数及其位置
（4）主控菜单程序的结构
二、数据结构的选择和概要设计
数据结构：
1.所有存储形式都用顺序存储
2.用矩阵检索单词出现的位置和次数
概要设计：
该设计要求可分为三个部分实现：
1.对文件的操作，其中包括文本文档的建立，文件名由用户用键盘输入；以及读取文本文档内容并显示在屏幕上；
2.给定单词的计数，输入一个不含空格的单词，统计输出该单词在文本中的出现次数；
3.检索给定单词，输入一个单词，检索并输出该单词所在的行号、该行中出现的次数以及在该行中的相应位置。
图2-1课题目录
图2-2流程图
图2-3函数关系
三、详细设计和编码
1.头文件包含：
#include
#include
#include
2.功能细分
（1）创建自定义名字文档
①用字符数组filename存放特定的文件路径（D:
\\Dev-Cpp\\课程设计数据\\）
②从键盘输入自定义的文档名字name，把name和“.txt”用strcat连接
③再用strcat把路径filename与文档名name连接起来
④打开文件时用变量（filename）表示文件名，若无该文件则创建
图3-1创建自定义名字文档编码
（2）打开文件读取内容并输出
①输入文档名字，根据名字打开文件
②打开文件后，用fgets读取文档内容
③fgets读取一行输出一行，并用i记录行数
④fgets返回EOF（ENDOFFILE）表示文件结尾
（3）写入文本
①输入文档名字，根据名字打开文档，若无该文档，则重新建立一个。
②根据提示，从键盘输入字符，最后以0结束
③用字符变量ch接收字符，并用fputc（）把字符输出到文本文档中
图3-2写入文档编码
（4）单词的计数
①输入文档名字，根据名字打开文件
②根据提示输入单词
③用ch遍历文本文档
④把空格前的单词与给定单词比较，若相同则count++
⑤若不相同则重新开始比较
（5）获取文件的行数
①输入单词
②获取文本行数：
根据\n判断，由于有些行是空行，无法算作一行，所以要判断\n后一个字符是不是也是\n
若是两个连续的\n，则line-1；
若不是，则line+1；
③判断方法：
当ch1为\n时，把ch1赋值给ch2,ch1继续获取下一个字符，若ch1==ch2，则line-1；
图3-3获取文件行数编码
（6）矩阵存储单词检索
①输入单词
②边统计边判断
统计：
定义一个二维数组a，所有位置的初始值为-1
遍历文本文件时，在遇到第一个\n前为第一行，遇到第一个空格前为第一个单词，即a[0][0]位置上的-1变为0，依次类推
把每个单词与给定单词作比较，若该单词与给定单词相同，则该单词位置上的0的值变为1
③统计每一行值为1的数的个数，为给定单词在该行中出现的次数；
④输出每一行为1的数的列的值，即为给定单词在该行中出现的位置；
⑤把行列数的值赋给矩阵的s,v；用循环，把数组中所有值为1的数的位置存储在矩阵的word（y，z）中，并且计算每行为1的总数count++；
图3-4矩阵的结构体类型
图3-5单词的位置、个数的输出
四、上机调试过程
1.输出文档内容时，fgets（）不能用EOF判断是否到达结尾，若把EOF换作null，但由于单词与单词之间有空格，无法正确显示。
解决：
用fgetc读取每个字符存放于ch中，
当ch！
=EOF的时候，就可以不断输出直到文件结尾，
再用len记录行数，初始值为1，当遇到‘\n’时则+1。
2.单词的计数出错，无法准确计算出文档有多少和给定的单词。
解决：
①在循环中，判断ch为空格或转行符号时，要用&&判断，不能用||，否则将在判断时出错
②在比较过程中，若下一个字符不符合就直接判断为错，从i=0重新开始，否则只要单词中包含给出的单词都表示正确
③在比较时还要主要标点符号，符号也会影响判断
3.在计算文本文档行数的时候，若有空行，也会计算成一行。
解决：
当两个连续的转行符号\n\n在一起时，line应该先+1再-1，即不变。
当一个转行符号\n后不是转行符号，也不是文件结尾，line+1
4.标点符号后有空格，重复计算单词。
解决：
修改判断条件，若标点符号后是空格，则不计算单词
5.调试过程中，完成输入点击“Enter”后，直接跳过程序进行下一步。
解决：
下一步进入该函数时，程序会自动获取该Enter键，导致函数直接结束。
因此要用getchar（）先获取该字符，才可以开始执行程序。
五、测试结果及其分析
图5-1程序主菜单
图5-2功能1子菜单
1.创建文件
图5-3创建文件成功
图5-4文档成功出现在文件夹中
2.文档内容显示
图5-5abc.txt文档内容
图5-6abc.txt文档内容显示在屏幕上
3.单词计数
（1）测试数据1
文档：
abc.txt
给定单词：
you
正确数据：
9个
检验数据：
9个
图5-7abc.txt中you的单词总数
（2）测试数据2
文档：
abc.txt
给定单词：
You（与you区分大小写）
正确数据：
4个
检验数据：
4个
图5-7abc.txt中You的单词总数
（3）测试数据3
文档：
value.txt
给定单词：
it
正确数据：
3个
检验数据：
3个
图5-8value.txt中it的单词总数
（4）测试数据4
文档：
value.txt
给定单词：
is
正确数据：
4个
检验数据：
4个
图5-9value.txt中is的单词总数
4.单词定位
（1）测试数据1
文档：
abc.txt
给定单词：
you
（共9个）
图5-10abc.txt中you所在的位置和个数
（2）测试数据2
文档：
value.txt
给定单词：
is
（共4个）
图5-10value.txt中is所在的位置和个数
5.时间性能分析
①程序中对数据进行顺序存储的时间性能为O（n）;但是用矩阵记录单词的坐标和个数用了两层for循环，其时间性能为O（n*n）;
②在对文本文档进行遍历并输出，只需要while控制的一层循环，所以其时间性能为O（n）;
③在计算文本文档的行数和单词的个数的时候，用了多个if-else的判断，但是仍然只有一层while控制的循环，所以其时间性能为O（n）;
总结：
该程序的时间性能为O（n*n）;
六、用户使用说明
1.功能叙述
①创建文本文档
②显示文本文档的内容
③统计给定单词在文本文档中出现的次数
④检索给定单词，并输出其所在的行、列和每行总共出现的次数
2.操作说明
①由数字0-9可以选择不同的功能，以及板块的退出
②除数字以外的符号可以结束程序（空格键和\n除外）
3.输入说明
本程序涉及文件名字的输入和单词的输入。
①输入文件名：
文件名由数字0-9、26个英文字母以及符号-组成；
②单词的输入：
字符间不可出现空格，只能用26个英文字母组成，且区分大小写
七、参考文献
[1]王昆仑，李红.数据结构与算法.北京：
中国铁道出版社，2006年5月。
八、附录
#include
#include
#include
#define Max 100
void FileOperation（）;
void CreateFile（）;
void Show（）;
void WordCount（）;
void Explor（）;
typedef struct
{
int y,z;
}node;
typedef struct
{
int s,v;
int count[Max];
node word[Max];
}SeqMatrix;
int main（） //主菜单
{
int number;
printf（"***************\n"）;
printf（"1.文件操作\n"）;
printf（"2.单词计数\n"）;
printf（"3.单词定位\n"）;
printf（"4.退出程序\n"）;
printf（"***************\n"）;
printf（"\n请输入功能序号：
"）;
scanf（"%d",&number）;
switch（number）
{
case 1:
FileOperation（）;
case 2:
WordCount（）;
case 3:
Explor（）;
default :
exit（0）;
}
return 0;
}
void FileOperation（） //文件操作
{
system（"CLS"）;
int number;
printf（"***************\n"）;
printf（"1.创建文件\n"）;
//printf（"2.写入文件\n"）;
printf（"2.显示内容\n"）;
printf（"3.返回\n"）;
printf（"***************\n"）;
printf（"\n请输入功能序号：
"）;
scanf（"%d",&number）;
switch（number）
{
case 1:
CreateFile（）;
case 2:
Show（）;
case 3:
system（"CLS"）;main（）;
default :
exit（0）;
}
}
void CreateFile（） //创建文档
{
system（"CLS"）;
char filename[100]="D:
\\Dev-Cpp\\课程设计数据\\"; //直接把地址赋值进数组中
char name[25];
FILE *fp;
getchar（）;
printf（"输入创建的文件的名字：
"）;
gets（name）;
strcat（name,".txt"）; //连接成一个文件名
strcat（filename,name）;
if（（fp=fopen（filename,"a+"））==NULL）
{
printf（"null"）;
exit（0）;
}
//给文件输入内容
fprintf（fp,"We each dictate what it is, how it is, and why it is.\n\nShe is kind, caring, nurturing, and loving.\n"）;
printf（"创建成功！
"）;
fclose（fp）;
char ch;
printf（"\n任意值退出，0返回：
"）;
ch=getchar（）;
if（ch=='0'）
{
FileOperation（）;
}
else
{
exit（0）;
}
}
void Show（） //显示内容
{
system（"CLS"）;
char filename[100]="D:
\\Dev-Cpp\\课程设计数据\\";
char name[25];
FILE *fp;
char ch;
//int len=1;
getchar（）;
printf（"输入打开的文件的名字：
"）;
gets（name）; //输入文件名
strcat（name,".txt"）; //连接成一个文件名
strcat（filename,name）;
if（（fp=fopen（filename,"r"））==NULL）
{
printf（"找不到该文件！
\n"）;
Show（）;
}
ch=fgetc（fp）; //获取每个字符
while（ch!
=EOF）
{
putchar（ch）; //输出在屏幕
/*if（ch=='\n'）
{
len++;
}*/
ch=fgetc（fp）;
}
fclose（fp）;
char c;
printf（"\n任意值结束，0返回：
"）;
c=getchar（）;
if（c=='0'）
{
FileOperation（）;
}
else
{
exit（0）;
}
}
void WordCount（） //单词计数
{
getchar（）;
system（"CLS"）;
char filename[100]="D:
\\Dev-Cpp\\课程设计数据\\";
char name[25];
char character[10];
FILE *fp;
char ch;
int count=0;
int len;
char c;
printf（"请输入文本文件名：
"）;
gets（name）;
strcat（name,".txt"）;
strcat（filename,name）;
if（（fp=fopen（filename,"r"））==NULL）
{
printf（"找不到该文件\n"）;
main（）;
}
printf（"\n请输入要计数的单词：
"）;
gets（character）;
len=strlen（character）;//len-1表示这个单词的大小
int i=0,k=0;
ch=fgetc（fp）;
while（ch!
=EOF）
{
if（ch!
=' '&&ch!
='\n'&&ch!
=','&&ch!
='.'&&ch!
='?
'&&ch!
='!
'）
{
if（ch==character[i]） //字符相等
{
i++;
}
k++;
ch=fgetc（fp）;
}
else
{
if（i==len&&i==k） //k是读取的单词中字母的序号，i是相同字符的个数 ，len是给定单词长度
{
count++;
}
i=0;k=0;
ch=fgetc（fp）;
}
}
if（ch==EOF&&i==len&&i==k）
{
count++;
}
printf（"单词总数为：
%d",count）;
fclose（fp）;
printf（"\n任意值结束，0返回：
"）;
c=getchar（）;
if（c=='0'）
{
system（"CLS"）;
main（）;
}
else
{
exit（0）;
}
}
void Explor（） //单词检索
{
char filename[100]="D:
\\Dev-Cpp\\课程设计数据\\"; //文件路径
char name[25]; //文件名
char character[10]; //给定单词
FILE *fp;
char ch,ch2,c;
int a[20][30];
int i,j,k,x;
int len; //单词的长度
getchar（）;
system（"CLS"）;
for（i=0;i<20;i++）
{
for（j=0;j<30;j++）
{
a[i][j]=-1;
}
}
printf（"请输入文本文件名：
"）;
gets（name）;
strcat（name,".txt"）;
strcat（filename,name）;
if（（fp=fopen（filename,"r"））==NULL）
{
printf（"找不到该文件\n"）;
main（）;
}
printf（"\n请输入要计数的单词：
"）;
gets（character）;
len=strlen（character）;//len-1表示这个单词的大小
i=0,j=0,k=0,x=0; //i为行 j为列 k用于判断
ch=fgetc（fp）;
while（ch!
=EOF）
{
if（ch!
=' '&&ch!
='\n'&&ch!
=','&&ch!
='.'&&ch!
='?
'&&ch!
='!
'&&ch!
=':
'）
{
//printf（" %c",ch）;
if（ch==character[k]） //字符相等
{
k++;
}
x++;
//printf（"[%d,%d]",k,x）;
ch=fgetc（fp）;
} //判断 单词是否一致
else if（ch==' '||ch==','||ch=='.'||ch=='?
'||ch=='!
'||ch==':
'）
{
ch=fgetc（fp）;
if（ch==' '）
{
a[i][j]=0;
ch=fgetc（fp）;
}
else
{
a[i][j]=0;
}
if（k==len&&k==x）
{
a[i][j]=1;
}
k=0;x=0;
j++;
}
else if（ch=='\n'）
{
ch2=ch;
ch=fgetc（fp）;
if（ch==ch2）
{
//a[i][j]=0;
i++;
j=0;
ch=fgetc（fp）;
}
else if（ch!
=ch2&&ch!
=EOF）
{
i++;
j=0;
}
}
}
printf（"\n"）;
SeqMatrix m;
m.s=i+1;
m.v=30;
for（i=0;i{
m.count[i]=0;
}
k=0;
for（i=0;i{
printf（"第%d行 该单词出现的位置：
",i+1）;
for（j=0;j{
if（a[i][j]==1）
{
m.word[k].y=i;
m.word[k].z=j;
printf（"%d ",m.word[k].z+1）;
m.count[i]++;
k++;
}
//printf（"%d ",a[i][j]）;
}
printf（"[共%d个]\n",m.count[i]）;
printf（"\n"）;
}
fclose（fp）;
printf（"\n任意值结束，0返回：
"）;
c=getchar（）;
if（c=='0'）
{
system（"CLS"）;
main（）;
}
else
{
exit（0）;
}
}
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