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数据结构课程设计航班信息的查询与检索.doc

上传人:快乐****生活 文档编号:4356882 上传时间:2024-09-12 格式:DOC 页数:24 大小:185KB
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目录 第1章 概述ﻩ2 第2章 设计要求与分析ﻩ2 2、1设计要求 2 2、2设计分析 3 2、2、1定义数据类型ﻩ3 2、2、2实现排序得个函数说明ﻩ4 第3章 算法实现ﻩ4 3、1 一趟分配算法 4 3、2 一趟收集算法ﻩ5 3、3 链式基数排序算法 5 3、4 二分查找得函数定义ﻩ6 第4章 程序代码 7 第5章 运行与测试 7 第6章 实验反思 10 参考文献ﻩ11 第1章 概述 排序与查找就是在数据信息处理中使用频度极高得操作.为了加快查找得速度,需要先对数据记录按关键字排序。当今乘飞机旅行得人越来越多,人们需要关心了解各类航班得班次、时间、价格及机型等信息。在这个飞机航班数据得信息模型中,航班号就是关键字,而且就是具有结构特点得一类关键字。因为航班号就是字母数字混变得,例如CZ3869,这种记录集合就是一个适合与多关键字排序得例子。 第2章 设计要求与分析 2、1设计要求 该设计要求对飞机航班信息进行排序与查找、可按航班得航班号、起点站、到达站、起飞时间以及到达时间等信息进行查询。 对于本设计,可采用基数排序法对一组具有结构特点得飞机航班号进行排序,利用二分查找法对排好序得航班记录按航班号实现快速查找,按其她词关键字得查找可采用最简单得顺序查找方法进行,因为她们用得较少. 每个航班记录包括八项,分别就是:航班号、起点站、终点站、班期、起飞时间、到达时间、飞机型号以及票价等,假设航班信息表如下表所示: 航班信息表 航班号 起点站 终点站 班期 起飞时间 到达时间 机型 票价 CA1544 合肥 北京 1.2.4、5 1 60 MU5341 上海 广州 每日 1420 1615 M90 1280 CZ3869 重庆 深圳 2.4。6 1010 MU3682 桂林 南京 2.3.4、6、7 2050 2215 M90 1380 HU1836 上海 北京 每日 1250 CZ3528 成都 厦门 1。3.4、5、7 1510 1650 CRJ 1060 MU4594 昆明 西安 1.3.5、6 1 60 SC7425 青岛 海口 1.3.6 1920 2120 DH4 1630 其中航班号一项得格式为:      k0    k1   k3  k4    k5    k6 C   Z 3   8 6        9 其中k0与k1得输入值就是航空公司得别称,用两个大写字母表示,后4位为航班表号,这种航班号关键字可分成两段,即字母与数字。其余七项输入内容因为不涉及本设计得核心,因此除了票价为数值型外,均定义为字符串型即可。 2、2设计分析 2。2.1定义数据类型 根据设计要求,我们知道设计中所用到得数据记录只有航班信息,因此要定义行管得数据类型: Typedef struct{   Char start[7];   Char end[7]; Char sche[12]; Char time1[5]; Char time2[5]; Char model[4]; Int price; }InfoType; Typedef struct{  KeyType keys[keylen]; InfoType others; Int next; }SLNode; Typedef struct{ SLNode s1[MaxSpace]; Int keylen;   Int length; }SLList; 为了进行基数排列,需要定义在分配与手机操作使用到得指针数组: Typedef int ArrType_n[10]; Typedef int ArrType_、c[26]; 2.2。2实现排序得个函数说明 (1)一趟分配函数: Void Distribute(SLNode *s1,int I,ArrType f,ArrType e); //本算法就是按关键字keys[i]建立RADIX个子集,就是同一个子集中记录得keys[i]相同,//f[0、、RADIX]与e[0、、RADIX]分别指向各自表中得第一个与最后一个记录 (2)一趟搜集函数: Void Collect(SLNode *s1,int i,ArrType f,ArrType e); //本算法就是按关键字keys[i]从小到大将[0、、RADIX]所指得各子表一次连接成一个链表 (3)链式基数排序函数: Void RadixSort(SLList &L); //本算法就是按关键字从低位到高位依次对各关键字进行分配与收集,分两端实现 (4)二分查找函数: Int BinSerach(SLList L,KeyType key[]); //L为待查找得表,key[]为待查找得关键字,按二分查找得思想实现查找 (5)主控函数: Void main() { 初始化;  数据输入; 排序处理; 接受查找要求及查找关键字; 查找处理;   输出查找结果; } 第3章 算法实现 3、1 一趟分配算法 Void Distribute(SLNode *s1,int I,ArrType f,ArrType e) { Int j,p; For(j=0;j<RADIX;j++) {//分子表初始化为空表  F[j]=0;  E[j]=0; } For(p=s1[0]、next;p;p=s1[p]、next) {     J=s1[p]、keys[i]%48; If(!f[j]) F[j]=p; Else  S1[e[j]]、next=p; E[j]=p; } } 3、2 一趟收集算法 Void Colect(SLNode *s1,int I,ARRType f,ArrType e) { Int j,t; For(j=0;!f[j];j++); S1[0]、next=f[j];t=e[j]; While(j<RSDIX-1) {   For(j=j+1;j〈RADIX-1&&!f[j];j++);  If(f[j]){s1[t]、next=f[j];t=e[j];} } S1[t]、next=0; } //主函数程序 #include<stdio、h〉 #include<string、h〉 #define MaxSpace 100 #define keylen 6 #define RADIX_n 10 #define RADIX_c 26 #define SHOW_MSG_ERROR ”\n错误信息:航班号须由2位大写字母与4位数字组成。\n输入数据错误,程序终止执行!\n" typedef char KeyType; typedef struct { char start[6]; char end[6]; char sche[6]; char time1[6]; ﻩchar time2[6]; char model[3]; ﻩint price;ﻩ }InfoType; typedef struct { ﻩKeyType keys[keylen]; ﻩInfoType others; int next; }SLNode;ﻩ typedef struct { ﻩSLNode sl[MaxSpace]; ﻩint keynum; ﻩint length;ﻩ }SLList;ﻩ ﻩﻩﻩ typedef int ArrType_n[RADIX_n]; typedef int ArrType_c[RADIX_c]; KeyType key[keylen],kl[4]; void Distribute(SLNode *sl, int i, ArrType_n &f, ArrType_n &e); void Collect(SLNode *sl, int i, ArrType_n f, ArrType_n e); void Distribute_c(SLNode *sl, int i, ArrType_c &f, ArrType_c &e); void Collect_c(SLNode *sl, int i, ArrType_c f, ArrType_c e); void RadixSort(SLList &L); void Arrange(SLList &L); int BinSearch(SLList L, KeyType key[]); void SeqSearch(SLList L, KeyType key[],int i); void DisplayStyle(int i, char *s); void Display(SLList L, int i); void searchcon(SLList L); void Prompt( ); bool InputData(SLList &L); bool Check_HangBanHao(char *HangBanHao); void Distribute(SLNode *sl, int i, ArrType_n &f, ArrType_n &e) { ﻩint j,p; for(j=0;j〈RADIX_n;j++) ﻩf[j]=0; for(p=sl[0]、next; p; p=sl[p]、next) { ﻩ j=sl[p]、keys[i]%48; ﻩ if(!f[j]) ﻩ ﻩﻩf[j]=p;ﻩ ﻩ ﻩelseﻩ ﻩﻩsl[e[j]]、next=p; ﻩﻩe[j]=p;ﻩﻩﻩ ﻩ} } void Collect(SLNode *sl, ArrType_n f, ArrType_n e) {  int j,t;    for(j=0;!f[j];j++); sl[0]、next=f[j]; t=e[j]; ﻩwhile(j〈RADIX_n-1) ﻩ{ ﻩ for(j=j+1;j<RADIX_n-1 && !f[j];j++); ﻩ if(f[j]) ﻩ{ ﻩsl[t]、next=f[j];t=e[j];ﻩ ﻩﻩ} } sl[t]、next=0; } void Distribute_c(SLNode *sl, int i, ArrType_c &f, ArrType_c &e) {   int j,p; ﻩfor(j=0;j<RADIX_c;j++) f[j]=0; for(p=sl[0]、next; p!=0; p=sl[p]、next) { ﻩj=sl[p]、keys[i]%65; ﻩif(!f[j])ﻩ ﻩ ﻩ f[j]=p;ﻩﻩ ﻩelse sl[e[j]]、next=p;ﻩ e[j]=p; ﻩﻩ ﻩ} } void Collect_c(SLNode *sl, ArrType_c f, ArrType_c e) { ﻩint j,t; ﻩfor(j=0;!f[j]; j++); sl[0]、next=f[j];t=e[j]; ﻩwhile(j〈RADIX_c-1) { for(j=j+1;j<RADIX_c—1 && !f[j];j++); if(f[j]) { ﻩsl[t]、next=f[j];t=e[j]; ﻩﻩ} } sl[t]、next=0; } void RadixSort(SLList &L) {   int i;   ArrType_n fn,en;   ArrType_c fc,ec;   for(i=0; i<L、length;i++) ﻩ L、sl[i]、next=i+1; ﻩL、sl[L、length]、next=0; for(i=L、keynum—1;i>=2;i—-) { ﻩ Distribute(L、sl,i,fn,en); ﻩCollect(L、sl,fn,en); } ﻩfor(i=1;i>=0;i--) ﻩ{ ﻩ Distribute_c(L、sl,i,fc,ec); ﻩ Collect_c(L、sl,fc,ec); ﻩ} } void Arrange(SLList &L) {   int p,q,i; SLNode temp; ﻩp=L、sl[0]、next; for(i=1;i〈L、length;i++) { ﻩ while(p〈i) p=L、sl[p]、next; q=L、sl[p]、next; if(p!=i) ﻩﻩ{ ﻩﻩﻩtemp=L、sl[p];L、sl[p]=L、sl[i];L、sl[i]=temp; ﻩ L、sl[i]、next=p; ﻩ } ﻩ p=q; ﻩ} } int BinSearch(SLList L, KeyType key[]) {  int low,high,mid; low=1; high=L、length; ﻩ while(low<=high){ ﻩﻩ mid=(low+high)/2; ﻩ if(strcmp(key,L、sl[mid]、keys)==0) ﻩ ﻩ return mid; ﻩ else if(strcmp(key,L、sl[mid]、keys)<0) ﻩ high=mid-1; ﻩ else low=mid+1; ﻩ } ﻩ return 0; } void SeqSearch(SLList L, KeyType key[],int i) { int j,k,m=0; for(j=1;j<=L、length;j++)    { switch(i){  case 2:k=strcmp(key,L、sl[j]、others、start);break;   case 3:k=strcmp(key,L、sl[j]、others、end);  break; ﻩ case 4:k=strcmp(key,L、sl[j]、others、time1);break;     case 5:k=strcmp(key,L、sl[j]、others、time2);break;  } ﻩ if(k==0) ﻩ  { ﻩ   m=1; ﻩ    Display(L,j);   }    } if(m==0) ﻩ printf("很抱歉,无此航班信息。\n"); } void Display(SLList L, int i) { printf("航班号  起点站 终点站  航班期 起飞时间  到达时间  机型  票价\n”); DisplayStyle(6, L、sl[i]、keys);DisplayStyle(7, L、sl[i]、others、start); ﻩDisplayStyle(7, L、sl[i]、others、end);DisplayStyle(7, L、sl[i]、others、sche); ﻩDisplayStyle(9, L、sl[i]、others、time1);DisplayStyle(9, L、sl[i]、others、time2); DisplayStyle(5, L、sl[i]、others、model);printf("%6d\n",L、sl[i]、others、price); ﻩprintf(”\n”); } void DisplayStyle(int i, char *s) { int j; i -= strlen(s); for(j=0; j<i; ++j) printf(” "); ﻩprintf("%s,”, s); } void searchcon(SLList L) { ﻩint i=1,k; ﻩwhile(i〉=1 && i<=5){ printf(”\n请选择命令代号(0-———5): ”); ﻩscanf("%d”, &i); switch(i){ ﻩcase 1: printf(”输入要查询得航班号(字母要大写): "); ﻩ   scanf(" %s”, key);k=BinSearch(L, key); ﻩﻩ if(k) ﻩﻩ ﻩDisplay(L,k); ﻩﻩﻩﻩelse ﻩﻩﻩﻩ printf(”很抱歉,无此航班信息。\n"); ﻩ break; case 2: printf(”输入要查询得航班起点站名: "); ﻩ ﻩ   scanf(” %s”, key); SeqSearch(L, key, i); break; ﻩﻩcase 3: printf(”输入要查询得航班终点站名: "); scanf("%s", key); SeqSearch(L, key, i); ﻩbreak; ﻩ case 4: printf("输入要查询得航班起飞时间: "); ﻩ   scanf("%s", kl); SeqSearch(L, kl, i); ﻩ ﻩbreak; ﻩ case 5: printf("输入要查询得航班到达时间: "); ﻩ   scanf("%s", kl); SeqSearch(L, kl, i); ﻩ break; ﻩcase 0: printf("再见!\n”); return; } Prompt( ); } } void Prompt( ) { ﻩprintf("***************************************************\n"); ﻩprintf(”     *   航班信息查询与检索系统     *\n”);ﻩ printf(”***************************************************\n"); ﻩprintf(”  *   1、按航班号查询     *\n"); ﻩprintf("   *          2、按起点站查询          *\n”); ﻩprintf("  *   3、按终点站查询          *\n"); ﻩprintf(” *     4、按起飞时间查询         *\n”); printf("   *     5、按到达时间查询        *\n"); ﻩprintf(”  *    0、退出系统       *\n"); ﻩprintf(”***************************************************\n"); } bool InputData(SLList &L) { int i=++L、length; ﻩ char yn=’y'; ﻩ printf("\n请依次录入航班信息数据(航班号由2位大写字母与4位数字组成):"); ﻩ do { ﻩ printf(”\n航班号  起点站 终点站  航班期 起飞时间 到达时间  机型  票价\n"); ﻩ scanf(”%s%s%s%s%s%s%s%d”, L、sl[i]、keys, L、sl[i]、others、start, L、sl[i]、others、end, L、sl[i]、others、sche, L、sl[i]、others、time1, ﻩﻩ L、sl[i]、others、time2, L、sl[i]、others、model, &L、sl[i]、others、price); ﻩ fflush(stdin); ﻩﻩ if(!Check_HangBanHao(L、sl[i]、keys)) ﻩﻩﻩ return false; ++i; ﻩ printf("继续输入吗? y/n:"); ﻩ scanf("%c",yn); ﻩ } ﻩ while(yn=='y’ || yn=='Y'); printf(”\n"); L、length = i-1; RadixSort(L); ﻩ Arrange(L); ﻩ return true; } bool Check_HangBanHao(char *HangBanHao) { ﻩif (strlen(HangBanHao) != 6) ﻩﻩreturn false; ﻩelse if (HangBanHao[0]〈’A’ || HangBanHao[0]>'Z’ ﻩﻩ || HangBanHao[1]〈'A' || HangBanHao[1]〉'Z’) return false;ﻩ ﻩfor(int i=2; i<=5; i++) { ﻩif (HangBanHao[i]〈’0' || HangBanHao[i]>'9’) ﻩ return false; ﻩ} return true; } int main( ) { ﻩSLList L; ﻩL、keynum=6;L、length=0;ﻩ ﻩPrompt( ); ﻩif(!InputData(L))ﻩ ﻩ{ printf(SHOW_MSG_ERROR); return 1; ﻩ} ﻩsearchcon(L); ﻩreturn 0; } 3、3 链式基数排序算法 Void RadixSort(SLList &L) { ArrType_n fn,en; ArrType_c fc,en; For(i=0;k<L、length;i++) L、s1[i]、next=i+1; L、s1[L、lsength]、next=0; For(i=L、keynum—1;i〉=2;i-—) {//需分为两段完成,因为自负得那个分关键字要单独做   Distribute_n(L、s1,i,fn,en);    Collect_n(L、s1,i,fn,en); } For(i=1;i>=0;i-—) {     Distribute_c(L、s1,i,fc,ec); Collect_c(L、s1,i,fc,ec); } }//RadixSort //按指针链整理链表 Void Arrange(SLList &L) {ﻫ p=L、s1[0]、next; For(i=1;i〈L、length;i++) { While(p<i)p=L、s1[p]、next;   //找到第i个记录,并用p指示其在L中得当前位置   Q=L、s1[p]、next;    If(p!=i) {  Temp=L、s1[p];L、s1[p]=L、s1[i];L、s1[i]=temp;       L、s1[i]、next=p; }   P=q;   } }//AArrange 3、4 二分查找得函数定义 Int BinSearch(SLList L,KeysType key[]) { While(low<=high){ Mid=(low+high)/2;   If(strcmp(key,L、s1[mid]、keys)==0) Return mid; Else low=mid+1; } Return 0; }//BinSearch 第4章 程序代码 #include〈stdio、h> #include<string、h> /* 宏定义 */ #define MaxSpace 100 #define keylen 6 #define RADIX_n 10 #define RADIX_c 26 #define SHOW_MSG_ERROR "\n错误信息:航班号须由2位大写字母与4位数字组成。\n输入数据错误,程序终止执行!\n" typedef char KeyType; /* 航班记录数据结构描述 */ typedef struct { ﻩchar start[6];                //起点 char end[6];                     //终点 char sche[6];                    //班期 char time1[6];ﻩ                            //起飞时间 ﻩchar time2[6];ﻩ                         //到达时间 ﻩchar model[3];ﻩ                         //机型 int price;ﻩ                                  //票价 }InfoType; ﻩﻩ /* 静态链表结点类型 */ typedef struct { KeyType keys[keylen];ﻩ           //关键字(航班号) InfoType others; ﻩint next; }SLNode; /* 静态链表类型 */ ﻩﻩﻩ typedef struct { ﻩSLNode sl[MaxSpace];ﻩ                   //静态链表 ﻩint keynum;              //关键字字符数 int length; ﻩﻩ                     //表长 }SLList; ﻩﻩ ﻩ typedef int ArrType_n[RADIX_n];                 //数字字符 typedef int ArrType_c[RADIX_c];              //字母字符 KeyType key[keylen],kl[4]; /* 功能函数声明 */ void Distribute(SLNode *sl, int i, ArrType_n &f, ArrType_n &e); void Collect(SLNode *sl, int i, ArrType_n f, ArrType_n e); void Distribute_c(SLNode *sl, int i, ArrType_c &f, ArrType_c &e); void Collect_c(SLNode *sl, int i, ArrType_c f, ArrType_c e); void RadixSort(SLList &L); void Arrange(SLList &L); int BinSearch(SLList L, KeyType key[]); void SeqSearch(SLList L, KeyType key[],int i); void DisplayStyle(int i, char *s); void Display(SLList L, int i); void searchcon(SLList L); void Prompt( ); bool InputData(SLList &L); bool Check_HangBanHao(char *HangBanHao); /* 1、 数字字符分配函数 */ void Distribute(SLNode *sl, int i, ArrType_n &f, ArrType_n &e) { int j,p;     for(j=0;j〈RADIX_n;j++) ﻩf[j]=0; for(p=sl[0]、next; p; p=sl[p]、next) { j=sl[p]、keys[i]%48;             //将数字字符映射为十进制数字 if(!f[j])ﻩﻩﻩ f[j]=p; ﻩelse ﻩ ﻩ              //将p指向得结点插入到第j个子表中 ﻩ sl[e[j]]、next=p; ﻩe[j]=p;ﻩ ﻩ ﻩ} } /* 2、 数字字符收集函数 */ void Collect(SLNode *sl, ArrType_n f, ArrType_n e) { int j,t;    for(j=0;!f[j];j++); ﻩ                    //找第一个非空子表 ﻩsl[0]、next=f[j];ﻩ      //将sl[0]、next指向第一个非空子表得第一个结点 ﻩt=e[j]; ﻩwhile(j<RADIX_n-1) { ﻩﻩfor(j=j+1;j<RADIX_n-1 && !f[j];j++);       ﻩ//找下一个非空子表 if(f[j]) ﻩ{ sl[t]、next=f[j];t=e[j]; ﻩﻩ       //链接到主链表 ﻩ } ﻩ} ﻩsl[t]、next=0; } /* 3、 字母字符分配函数 */ void Distribute_c(SLNode *sl, int i, ArrType_c &f, ArrType_c &e) { int j,p; for(j=0;j<RADIX_c;j++) ﻩﻩf[j]=0; ﻩfor(p=sl[0]、next; p!=0; p=sl[p]、next) { j=sl[p]、keys[i]%65;      //将字母字符映射为字母集中得相应序号 ﻩif(!f[j]) ﻩﻩ ﻩ ﻩf[j]=p;ﻩ ﻩ else     //将p指向得结点插入到第j个子表中 ﻩ sl[e[j]]、next=p; ﻩ e[j]=p;ﻩ } } /* 4、 字母字符收集函数 */ void Collect_c(SLNode *sl, ArrType_c f, ArrType_c e) { int j,t; ﻩfor(j=0;!f[j]; j++);ﻩ                        //找第一个非空子表 sl[0]、next=f[j];t=e[j];ﻩ      //将sl[0]、next指向第一个非空子表得第一个结点 ﻩwhile(j<RADIX_c-1) { for(j=j+1;j<RADIX_c-1 && !f[j];j++);ﻩ         //找下一个非空子表 ﻩif(f[j]) ﻩ{ ﻩsl[t]、next=f[j];t=e[j]; ﻩﻩ        //链接到主链表 ﻩ} } sl[t]、next=0; } /* 5、 链式基数排序函数 */ void RadixSort(SLList &L) {  int i;   ArrType_n fn,en;   ArrType_c fc,ec; for(i=0; i〈L、length;i++)            //将线性表改造为静态链表 ﻩL、sl[i]、next=i+1; ﻩL、sl[L、length]、next=0; ﻩ               //"0"表示空指针 ﻩ                 //按最低位优先依次对各关键字进行分配与收集 for(i=L、keynum—1;i〉=2;i--)           //对低四位数字部分进行分配与收集 { ﻩDistribute(L、sl,i,fn,en); ﻩﻩCollect(L、sl,fn,en); ﻩ} for(i=1;i>=0;i--)ﻩﻩ       //对高位得2位字母进行分配与收集 { ﻩDistribute_c(L、sl,i,fc,ec); Collect_c(L、sl,fc,ec); ﻩ} } /* 6、 按指针链整理线性表 */ void Arrange(SLList &L) { int p,q,i; SLNode temp; p=L、sl[0]、next;                 //p指向第一个结点 for(i=1;i〈L、length;i++) { ﻩwhile(p<i) //查找第i个结点,并用p指向此结点 ﻩﻩp=L、sl[p]、next; ﻩ q=L、sl[p]、next; ﻩif(p!=i)ﻩ        //若第i个结点不在当前位置,交换结点数据 ﻩ { ﻩ temp=L、sl[p];L、sl[p]=L、sl[i];L、sl[i]=temp; ﻩ L、sl[i]、next=p; ﻩ } ﻩﻩp=q; ﻩﻩ           //p指向下一个未调整结点 ﻩ} } /*
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