C語言實現集合的交,並,差
【問題描述】
編制一個能演示執行集合的並、交和差運算的程式
【基本要求】
（1）集合的元素限定為小寫字母字元[ 'a'......'z' ]
（2 ）演示程式以使用者和計算機對話的方式執行
【測試資料】
【實現提示】
以有序連結串列表示集合
【程式碼過程】
1。先定義 集合的資料型別 notes.h
//notes.h
typedef struct LNode...{
ElemType data;
LNode *next;
}*Link, *Position;
typedef struct...{
Link head,tail;
int len;
}LinkSet;
//~
2。以後要用的一些常量放在 constValues.h
#include<stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdlib.h>
//函式結果狀態程式碼
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2
#define ElemType int //存放資料的型別
typedef int Status; //函式的返回值
//~
3。集合實現函式 setsFun.h
/**//****************** 函式定義 *********************/
Status InitSets(LinkSet &ls)...{
//初始化 集合
ls.head = (Link) malloc( sizeof(Link));
ls.tail = (Link) malloc( sizeof(Link));
if(!ls.head || !ls.tail) exit(OVERFLOW); //如果分配失敗
ls.head->next = ls.tail->next = NULL; //頭、尾指標為空
ls.len = 0; //長度為0
return OK;
}
Status CreateNode(Link &link,ElemType e)...{
//建立一節點，內容為e
link = (Link) malloc( sizeof(Link));
if(!link) exit(OVERFLOW);
link->data = e; //值設定
link->next = NULL; //指向空
return OK;
}
Position PriorInsertNode(LinkSet &ls,Link &link)...{
//找出節點link要插入到ls的前一個節點
if(!ls.head->next) return ls.head;
Link h1 = ls.head->next, h2 = h1->next; //h1：前一節點，h2:前一節點的後一節點
if(link->data < h1->data) return ls.head; //如果比第一個節點小，返回頭指標
while(h1 && h2)...{
if(h1->data < (link->data) && h2->data > (link->data) ) //如果>h1 && <h2，說明找到插入的地方了
break;
if(h1->data == (link->data) || h2->data ==(link->data) )
return NULL; //如果重複，返回NULL
else //否則，順次往後挪一個節點
h1=h2,h2=h1->next;
}
return h1;
}
Status Append(LinkSet &ls, Link &link)...{
//向集合末尾追加節點
if(ls.head->next == NULL) ls.head->next = link;
else ls.tail->next->next = link;
ls.tail->next = link;
ls.len ++;
return OK;
}
Status InsertNode(LinkSet &ls, Link &link)...{
//向集合中插入節點
Position p = PriorInsertNode(ls,link);
if(!p) return ERROR; //如果集合中已有相應元素
link->next = p->next;
if(!p->next) ls.tail->next = link; //如果前一節點為尾節點，修改tail
p->next = link;
ls.len++;
return OK;
}
Position PriorNode(LinkSet &ls, Link &link)...{
//返回集合中 該節點的前一節點,不存在返回NULL
int j=0;
Link pre,h = ls.head;
while(h->next && j<=ls.len && h!=link)...{
pre = h; h=h->next; j++;
}
if(j==0) return NULL;
return pre;
}
Status PrintSets(LinkSet &ls)...{
//列印集合
Link h=ls.head->next;
printf("[ ");
while(h)...{
printf("%c ",h->data);
h = h->next;
}
printf(" ] ");
return OK;
}
Position GetHead(LinkSet &ls)...{
//獲得集合的頭節點
return ls.head;
}
Position NextPos(Link &link)...{
//獲得當前節點的下一個節點
return link?link->next:link;
}
Status Empty(LinkSet &ls)...{
//空為真
return ls.head->next==NULL;
}
ElemType GetCurElem(Link &link)...{
//獲得當前節點的資料
return link->data;
}
int Compare(Link &la, Link &lb)...{
//判斷兩個節點的大小
return la->data - lb->data;
}
int Compare(ElemType e1, ElemType e2)...{
//比較兩個數字的大小
return e1-e2;
}
Status DelFirst(LinkSet &ls,Link &q)...{
//已知h為線性連結串列的頭節點,刪除表中的第一個節點,並以q返回
Link h = ls.head;
if(!h->next) return ERROR;
q = h->next;
h->next = h->next->next;
q->next=NULL;
ls.len--;
return OK;
}
Status FreeNode(Link &l)...{//釋放節點,有問題
free(l);
return OK;
}
Status UnionSets(LinkSet lsa, LinkSet &lsb, LinkSet &lsc)...{
//已知集合ls1,ls2的元素按值非遞減排列
//將集合ls1，ls2的並集到ls3
if( !InitSets(lsc) ) return ERROR;
Link node;
Link ha = lsa.head, hb=lsb.head; //找到兩節點的頭指標
Link pa = NextPos(ha), pb = NextPos(hb);
while( !Empty(lsa) && !Empty(lsb) )...{
int result = Compare(pa,pb); //比較兩節點大小
if( result<0) ...{
DelFirst(lsa,node);Append(lsc,node); pa = NextPos(ha); //向lsc插入lsa的相關節點
}else if(result>0)...{ //向lsc插入lsb的相關節點
DelFirst(lsb,node);Append(lsc,node); pb = NextPos(hb);
}else...{
DelFirst(lsb,node); pb = NextPos(hb);//如果兩 節點相同，刪除lsb中重複的節點，即以lsa為標準
}
}
while(!Empty(lsa))...{
DelFirst(lsa,node);Append(lsc,node);
}
while(!Empty(lsb))...{
DelFirst(lsb,node);Append(lsc,node);
}
return OK;
}
Status IntersectionSets(LinkSet &lsa,LinkSet &lsb, LinkSet &lsc)...{
//已知集合ls1,ls2的元素按值非遞減排列
//將集合ls1，ls2的交集到ls3
if( !InitSets(lsc) ) return ERROR;
Link node;
Link ha = lsa.head, hb=lsb.head;
Link pa = NextPos(ha), pb = NextPos(hb);
while( !Empty(lsa) && !Empty(lsb) )...{
int result = Compare(pa,pb);
if( result<0) ...{
DelFirst(lsa,node);pa = NextPos(ha);
}else if(result>0)...{
DelFirst(lsb,node); pb = NextPos(hb);
}else...{
DelFirst(lsb,node); Append(lsc,node);pb = NextPos(hb);
DelFirst(lsa,node);pa = NextPos(ha);
}
}
while(!Empty(lsa))...{
DelFirst(lsa,node);Append(lsc,node);
}
return OK;
}
Status DifferenceSets(LinkSet &lsa,LinkSet &lsb, LinkSet &lsc)...{
//已知集合ls1,ls2的元素按值非遞減排列
//ls3 = ls1 - ls2
if( !InitSets(lsc) ) return ERROR;
Link node;
Link ha = lsa.head, hb=lsb.head;
Link pa = NextPos(ha), pb = NextPos(hb);//,pb2 = NextPos(pb1);
while( !Empty(lsa) && !Empty(lsb) )...{
int result = Compare(pa,pb);
if( result<0) ...{
DelFirst(lsa,node);Append(lsc,node);pa = NextPos(ha);
}else if(result>0)...{
DelFirst(lsb,node); pb = NextPos(hb);
}else...{
DelFirst(lsa,node); pa = NextPos(ha);
DelFirst(lsb,node); pb = NextPos(hb);
}
}
return OK;
}
Status CopySets(LinkSet lsa, LinkSet lsb)...{
//將集合lsa拷貝到lsb中
InitSets(lsb);
Link la = lsa.head->next, lb = lsb.head->next;
while(la)...{
Link node;
CreateNode(node,la->data);
lb=node;
lsb.len++;
la = la->next;
lb = lb->next;
}
lsb.tail = lb;
return OK;
}
//~ 4。測試 test.cpp
#include "constValues.h" //常量頭 檔案
#include "notes.h" //節點定義 標頭檔案
#include "setsFun.h" //集合操作函式 標頭檔案
/**//**************** 測試 ***********************************/
void Initialization()...{
printf("**************************************************************************** " );
printf("*MakeSet1-1 MakeSet1-2 Union-u Intersection-i Difference-d Quit-q * " );
printf("**************************************************************************** " );
}
void main()
...{
LinkSet set1,set2,set3,seta,setb;
InitSets(set1),InitSets(set2); //初始化集合
while(1)...{
Initialization();
printf("集合Set1:");
PrintSets(set1); //列印集合set1
printf("集合Set2:");
PrintSets(set2); //列印集合set1
printf("請鍵入操作程式碼:");
fflush(stdin); //清空緩衝區
char oper = getchar();
char setsContent[200];
switch(oper)
...{
case '1': //集合set1 賦值
printf("請輸入集合Set1的內容：");
fflush(stdin);
gets(setsContent);
InitSets(set1);
SetSets(set1,setsContent);
break;
case '2': //集合set1 賦值
printf("請輸入集合Set1的內容：");
fflush(stdin);
gets(setsContent);
InitSets(set2);
SetSets(set2,setsContent);
break;
case 'u':
case 'U': //求並
InitSets(set3);
CopySets(set1,seta); //因為求並的演算法是新增一個節點，刪除set1,set2中對應的節點，
CopySets(set2,setb); //所以要複製一份
UnionSets(seta,setb,set3); //下同
printf("set1 U set2=: ");
PrintSets(set3);
fflush(stdin);
getchar();
break;
case 'i':
case 'I': //求交
InitSets(set3);
CopySets(set1,seta);
CopySets(set2,setb);
IntersectionSets(seta,setb,set3);
printf("set1 交 set2=: ");
PrintSets(set3);
fflush(stdin);
getchar();
break;
case 'd':
case 'D': //求差
InitSets(set3);
CopySets(set1,seta);
CopySets(set2,setb);
DifferenceSets(seta,setb,set3);
printf("set1 - set2=: ");
PrintSets(set3);
fflush(stdin);
getchar();
break;
case 'q':
case 'Q':
exit(0);
break;
}
system("cls"); //清屏
}
}