数据结构文本编辑器.docx
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数据结构文本编辑器
数据结构课程设计报告
一．需求分析
１．题目及要求
名称：
简单的文本编辑器
内容：
输入一页文字，程序可以统计出文字、数字、空格的个数。
静态存储一页文章，每行最多不超过80个字符，共N行。
要求：
（1）分别统计出其中英文字母数和空格数及整篇文章总字数；
（2）统计某一字符串在文章中出现的次数，并输出该次数；
（3）删除某一字符或者子串，并将后面的字符前移。
（4）插入某一字符或者子串。
（5）查找某一字符或者子串。
存储结构使用线性表，分别用几个子函数实现相应的功能；输入数据的形式和范围：
可以输入大写、小写的英文字母、任何数字及标点符号。
输出形式：
（1）分行输出用户输入的各行字符；
（2）分4行输出"全部字母数"、"数字个数"、"空格个数"、"文章总字数"
（3）输出删除某一字符串后的文章。
通过题目及其要求可知，本程序应实现以下功能：
（1）文章内容的输入：
包括字母、标点符号、数字等；
（2）文章内容的统计：
包括文章中大写字母、小写字母、数字、标点符号、空格以
及文章所有字数的个数的统计；
（3）文章内容的处理：
包括对文章内容的查找、删除以及对指定位置进行插入操作，
其中在查找的过程中统计出该字符或字符串在文章中出现的次数；
２．问题分析
本程序是对一段英文文章的内容进行处理，存储方式采用链式存储，没有文件操作，故本程序对其文本内容的所有操作都是在链表中进行的。
对于文本的输入，采用头插法将文本信息存储到链表已申请好的存储空间中，在此部分设计中最大的问题在于输入文章过程中输入的字符数大于80时如何换行；对于文本内容的统计，使用循环对已存储的文章进行匹配，大写字母数、小写字母数、空格数、数字数直接通过比较即可得到，标点符号通过ASCⅡ比较即可得到；对于文本内容的处理，查找部分仍是使用循环对已存储的文章进行匹配，判断需要查找的字符或者字符串是否与文章中某部分内容相同，如果存在相同的记录相同的个数及位置并输出个数及位置。
删除部分先使用程序的查找功能对文章中需要删除的字符或者字符串进行查找，然后对其进行删除。
插入部分为通过输入的插入位置（行、列）将字符或者字符串插入到文章制定位置。
二．概要设计
数据结构选择：
本程序是对输入的文字进行操作，故使用的数据结构为单链表操作。
根据第一部分的问题分析有该链表操作有3部分：
Pre
Temp
Next
另有全局变量*head，作为文章的头指针。
故创建了以下结构体：
typedefstruct_list
{chardata[80];//记录一行字符
intlength;//记录一行字符长度
struct_list*next;//后继指针
struct_list*pre;//前趋指针
introw;//记录整篇文章的行数
}LinkList;
在文章内容创建部分中使用线性表的链式存储，并使用全局变量对文本的各种信息进行存储；
文章的内容统计、删除、查找、插入都采用链表操作完成。
本程序为将菜单功能完美化，使用了大量的dowhile语句。
概要设计：
程序框架：
图1简单的文本编辑器主框架
两个子菜单：
如选择上图中功能3，则有：
图2简单的文本编辑器----文本内容统计菜单
如选择功能4，则有：
图3简单的文本编辑器-----文本内容处理菜单
根据以上各图，本程序共设计了11个函数。
1、HeadWord（）标题函数，即一个输出标题，永远出现在程序的最顶端。
2、CreatWord（）文本输入函数，实现上图1菜单功能1，对文本的内容进行输入;
3、PrintWord（）当前文本内容输出函数，实现上图1菜单功能2以及图3中功能4，将当
前存储在链表中的文本内容输出;
4、CountWord（）文章内容统计函数，实现上图1菜单功能3，对存储在链表中文本内容进
行统计，包括对文本内容中的大写字母、小写字母、数字、标点符号、空格以及文章所有字
数的个数的统计；图2是对其完整描述；
5、SearchWord（）文章内容查找函数，实现上图3菜单功能1中查找部分；
6、DeleteWord（）文章内容删除函数，实现上图3菜单功能2中删除部分；
7、InsertWord（）文章内容插入函数，实现上图3菜单功能3中插入部分；
8、Bmenu（）第二子菜单函数，实现上图1菜单功能4，图3是此函数实现的结果，它将5、
6、7各子函数集合在此函数中；
9、AboutWord（）显示作者信息的函数，实现上图1菜单功能5。
10、menu（）主菜单函数，其结果为图1所显示部分，将1、2、3、4、8、9等函数集合。
11、main（）主函数
各函数关系用流程图形式绘制如下：
图4各函数之间的关系
三．详细设计
1、定义单链表结点类型
typedefstruct_list//行表结构
{
chardata[80];//记录一行字符
intlength;//记录一行字符长度
struct_list*next;//后继指针
struct_list*pre;//前趋指针
introw;//记录整篇文章的行数
}LinkList;
2、全局变量的定义
intNUM,C,N;//定义全局变量，Num用来记录行号，C用来记录子串在主串中出现的总次数
LinkList*head;//定义全局变量*head，文章首行头指针
3、各子函数的伪码
A）CreatWord（）文本内容输入函数
具体创建过程如下：
a、定义LinkList指针变量*temp:
LinkList*temp;
b、定义文本输入变量ch，记录文本行数变量j，记录每行字符数变量i；
c、申请动态存储空间：
head->next=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
d、首行头指针的前驱指针为空：
head->pre=NULL;
首行指针：
temp=head->next;
首行指针的前驱指针也为空：
temp->pre=NULL;
定义没输入字符时文章长度为0：
temp->length=0;
初始化为字符串结束标志，防止出现乱码：
for（i=0;i<80;i++）
temp->data[i]='\0';
e、利用循环进行文本输入
for（j=0;j{for（i=0;i<80;i++）//控制一行
{ch=getchar（）;//接收输入字符
temp->data[i]=ch;//给temp指向的行赋值
····
temp->length++;//行中字符长度加1
if（ch=='#'）
{NUM=j;break;//文章结束时，Num来记录整个文章的行数
}}}
在字符输入的过程中，如果在单行输入的字符超过了80个字符，则需要以下操作：
输入字符数大于80，重新分配空间建立下一行
temp->next=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
给temp的前驱指针赋值：
temp->next->pre=temp;
temp指向当前行：
temp=temp->next;
将下一行初始化为字符串结束标志，防止出现乱码：
for（i=0;i<80;i++）
temp->data[i]='\0';
记录整个文章的行数：
temp->row=NUM+1;
返回指向最后一行指针：
returntemp;
文本输入部分到此结束。
B）、PrintWord（）当前文本输出函数
本子函数功能为将当前存储在链表中的文本信息输出在屏幕上，具体伪码算法如下：
a、定义文本行数变量j，每行字符数i：
inti,j;
b、定义指针变量:
LinkList*p;
c、将指针p指向链表表头:
p=head->next;
d、利用循环输出链表中信息:
for（j=0;j<=NUM&&p!
=NULL;j++）
{=for（i=0;（i<80）&&（p->data[i]）!
='#';i++）
{=printf（"%c",p->data[i]）;}
p=p->next;}
文本输出函数到此结束。
C）、CountWord（）文本内容统计函数
本子函数是对文本中内容进行统计。
具体伪码算法如下:
a、定义指针变量temp:
LinkList*temp;
b、定义记录文本行数变量j，每行字符数i；
c、定义记录文本大写字母数、小写字母数、空格数、数字数、标点数和总字数的变量：
intWORD=0,word=0,space=0,num=0,punct=0,sum=0;
d、将指针temp指向链表表头:
temp=head->next;
e、利用循环对链表中信息进行匹配判断，将大写字母数、小写字母数、空格数、数字数、标点数和总字数统计出来:
for（j=0;j<=NUM;j++）
{for（i=0;（i<80）&&（temp->data[i]）!
='#';i++）
{ch=temp->data[i];
if（（ch>='A'）&&（ch<='Z'））WORD++;
elseif（（ch>='a'）&&（ch<='z'））word++;
elseif（（ch>='0'）&&（ch<='9'））num++;
elseif（ch==''）space++;
elseif（ch==33||ch==34||ch==39||ch==44||ch==46||ch==58||ch==59||ch==63）
{punct++;}
}
sum=WORD+word+num;
}
f、本程序对统计项目设计了菜单提供给用户选择。
菜单的编写使用dowhile语句进行循环操作，此部分不再多谈。
D）SearchWord（）文本内容查找函数
本子函数是对文本内容进行查找并且对查找的内容进行统计其出现的次数。
具体伪码算法如下：
a、定义一个数组，用来记录需要查找的字符内容:
charData[20];
b、定义定义文本行数变量j，每行字符数i，记录字符出现的次数变量：
inti,j,m=0.,sum=0;
c、对形参中定义的指针变量进行操作，使其指向链表表头:
temp=head->next;
d、使用VC++中的拷贝函数，将形参中str1的值赋给Data：
strcpy（Data,str1）;
e、利用循环进行查找操作，核心算法为：
if（（temp->data[j]）==Data[k]）
k++;//将输入的查找字符与链表中信息比较，找到第一个相同的字符
elseif（Data[k]!
='\0'）
{j=j-k;k=0;}////从主串第j-k个位置重新查找
if（Data[k]=='\0'）
{sum++;//此字符出现的次数加1
j=j-k+1;//j记录下该字符串出现的位置
printf（"\t\t第%d次出现在第%d行第%d列\n",l,i+1,j+1）;
l++;
k=0;
continue;}
temp=temp->next;//指向下一行
对文本内容查找的部分完成。
E）、DeleteWord（）文本内容删除函数
此子函数是对文本内容进行删除。
具体伪码算法如下：
f、定义一个数组用来存储需要删除的字符或者字符串：
charData[20];
g、定义指针变量:
LinkList*temp，*term；
h、定义整形变量用来控制行数、字符数：
inti,j,k,m,y,num;
i、使用VC++中拷贝函数讲形参中需要删除的字符或字符串赋值给已定义的数组:
strcpy（Data,str2）;
j、使用循环进行删除操作:
其核心算法为:
for（i=0;i<=NUM;i++）
{for（j=0;j<80;j++）
{if（（temp->data[j]）==Data[k]）k++;
elseif（Data[k]!
='\0'）{j=j-k;k=0;}
if（Data[k]=='\0'）
{num=j;break;}}
if（num<80）break;
}
首先是使用循环查找到需要删除字符或者字符串的字符数以及字符或者字符串的位置，以便于删除；
for（;i<=NUM;i++）
{for（;j<80;j++）
{if（j+1{term->data[80-k+num]=temp->data[j+1];}//删除的字符串不在最后一行，将下一行的字符（由temp指向）前移到前行
elsetemp->data[j-k+1]=temp->data[j+1];}//当要删除的字符串在最后一行只要将最后一行的字符前移
term=temp;
temp=temp->next;
j=0;}//在使用循环，从查找到的字符或者字符串开始进行删除，在一行删除完毕之后，转至下一行进行删除。
删除部分到次完成。
F）、InsertWord（）文本内容插入函数
此函数为向文本中插入字符或者字符串。
具体伪码如下：
a、定义需要插入的字符或者字符串的输入数组:
charData[20];
b、定义需要插入的字符或者字符串的插入的行和列:
inth,l;
c、进行输入操作，将上述两个部分进行输入
d、定义一个整形变量，确定插入的具体位置：
inti=（h-1）*80+l;
e、定义一指针变量:
LinkList*a;
f、对输入的字符进行插入操作，具体核心算法如下:
intn=strlen（Data）;
intm;
intinsertRow=i/80+1;//确定插入位置的行数
introw=temp->row;//将全局变量记录的行数赋值给row
intj;
if（insertRow==row）//判断插入位置是否在最后一行
{for（m=temp->length-1;m>=（i%80）&&n>0;m--）
temp->data[m+n]=temp->data[m];//将最后一行插入位置后面的所有字符向后移n位
for（m=（i%80）,j=0;m{temp->data[m]=Data[j];}//将要插入的字符或者字符串赋值到要插入的位置
}
else//如果插入的位置不再最后一行
{intr=0;
for（intp=insertRow;p{if（p==insertRow）r=0;
elser=n;
for（m=temp->length-1-r;m>=0&&n>0;m--）
temp->data[m+n]=temp->data[m];//将最后一行整体后移n位
a=temp;//p指向前一行
temp=temp->pre;//temp指向前一位
temp->length=80;
for（m=temp->length-n,j=0;mlength;m++,j++）
a->data[j]=temp->data[m];}//将前一行后n个字符移到下一行的前n个字符位置
for（m=temp->length-n-1;m>=（i%80）;m--）
temp->data[m+n]=temp->data[m];//插入行位置后的字符后移n位
for（m=（i%80）,j=0;m<（i%80）+n;m++,j++）
temp->data[m]=Data[j];}//将要插入的字符赋值到插入的位置
returntemp;}
E）、Bmenu（）文本内容处理菜单
本函数为文本内容处理菜单，即使用循环语句对文本内容处理部分的子函数集中在此函数中。
F）、HeadWord（）、AboutWord（）输出信息函数
这两个子函数为本人自己另加的输出程序信息的函数；
HeadWord（）是将一标题输出在DOS节面的最上端；
AboutWord（）是显示作者信息；
G）、menu（）main（）
主菜单函数以及主函数；
本人将主菜单单独创建为一个子函数，方便观看。
仍然是很简单的循环语句实现。
主函数为:
voidmain（）
{head=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
LinkList*temp;
menu（temp）;
}
先为head申请存储空间，然后创建指针变量temp，然后直接在主菜单函数中进行其他操作。
四．调试分析
1、上机调试过程中遇到的问题及解决方法：
a）由于本程序的操作大部分都为经常使用的查找、删除、插入，基本的算法及代码都可以通过查找资料得到，故没有出现多大的问题。
错误主要是在于删除及插入等子函数中复杂操作过程中出现的小问题。
b）删除及插入过程中需要在子函数中定义一个数组变量，用来存储输入的信息，然后用来与链表中的信息进行比较以达到删除或者插入。
另为达到将输入的信息赋值给子函数中定义的数组，特使用了c++中的strcpy（）函数。
c）为了将程序界面更加的完美，做了3个菜单，还写了一个子函数专门将标题显示在程序最上端。
清屏函数使用system（“cls”）。
2、时间，空间性能分析：
本算法的空间复杂度很低，只需要文本的行数（N—1）*80+L（最后一行字符数）的数组存放结果，因此空间复杂度为O（N）。
但是本算法的时间复杂度比较高，由于输出函数、查找函数算法时间复杂度均为O（N），但是删除函数、插入函数算法的时间复杂度较高。
但是，我暂时还问想到时间复杂度更小的算法，因此在这里我无法对该算法进行优化。
3、经验和体会：
得到文本编辑器这一课程设计题目时，自己还比较害怕是制作向windows系统中记事
本一样的程序。
看了任务书之后自己有了些欣慰，任务书上要求是对输入的信息进行操作，这是我们经常练习的内容，虽然是比平时练习的更为难，更有深度，但自己毕竟知道该向什么方向去努力，自己应该如何去编写这个程序。
所以自己在整个课程设计过程中还是比较轻松的，编写过程中遇到的困难及问题都通过查阅资料、向老师提问得以解决。
这都是基于对课题有一个明确的了解，清楚向什么方向去写。
所以本次课程设计自己最大的体会就是不管写什么程序，自己首先得对这个问题要分析透彻，要知道自己要干什么，然后才能让自己干什么。
五．测试结果
测试文章:
Real?
beauty?
comes?
from?
learning,?
growing,?
and?
loving?
in?
the?
ways?
of?
life.?
That?
is?
the?
Art?
of?
Life.?
You?
can?
learn?
slowly,?
and?
sometimes?
painfully,?
by?
just?
waiting?
for?
life?
to?
happen?
to?
you.?
Or?
you?
can?
choose?
to?
accelerate?
your?
growth?
and?
intentionally?
devour?
life?
and?
all?
it?
offers.?
You?
are?
the?
artist?
that?
paints?
your?
future?
with?
the?
brush?
of?
today.?
运行程序后：
图5程序主菜单
按照注先选择1号功能有：
图6文本输入
输入完文字后退回到主菜单，然后选择2号功能有:
图7当前文本输出
返回后回到主菜单，然后选择3号功能进入文本内容统计菜单有:
图8文章内容统计菜单
选择1-6号功能有：
图9统计各功能显示结果
如果选择7回到主菜单，选择8直接退出程序。
回到主菜单后选择4号功能有：
图10文章内容处理菜单
选择1后有：
图11文本查找结果
选择2后有：
图12文章删除结果
选择3后有：
图13文章插入结果
全部结束后按5回主菜单，按6直接退出程序。
回主菜单后选择5有：
图14关于界面
回主菜单选择6后退出本程序。
六．程序完整代码
#include"stdio.h"
#include"malloc.h"
#include"string.h"
#include"iostream.h"
#include"stdlib.h"
#include"conio.h"
#defineLink_Size100
intNUM,C,N;
typedefstructlist
{
chardata[80];
intlength;
structlist*next;
structlist*pre;
introw;
}LinkList;
LinkList*head;
voidHeadWord（）
{
//system（"cls"）;
printf（"\t\t****************************************************\n"）;
printf（"\t\t****欢迎使用简单的文本编辑器****\n"）;
printf（"\t\t****************************************************\n"）;
}
LinkList*CreatWord（）
{
LinkList*temp;
charch;
inti,j;
head->next=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
head->pre=NULL;
temp=head->next;
temp->pre=NULL;
temp->length=0;
for（i=0;i<80;i++）
temp->data[i]='\0';
printf（"开始创建文本，请输入文章（输入#号结束）:
\n"）;
for（j=0;j{
for（i=0;i<80;i++）
{
ch=getchar（）;
temp->data[i]=ch;
temp->length++;
if（ch=='#'）
{
NUM=j;
break;
}
}
if（ch=='#'）
{
temp->length=i;
temp->next=NULL;
break;
}
temp->next=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
temp->next->pre=temp;
temp=temp->next;
for（i=0;i<80;i++）
temp->data[i]='\0';
}
temp->row=NUM+1;
system（"cls"）;
returntemp;
}
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