云南大学软件学院数据结构实验1

实验难度： A □ B □ C □

学期：2017秋季学期

任课教师: 刘宇

实验题目:

组员及组长:

承担工作：

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完成提交时间：2017年10月24日

一、【实验构思（Conceive）】(10%)

（本部分应包括：描述实验实现的基本思路，包括所用到的离散数学、工程数学、程序设计等相关知识，对问题进行概要性地分析）

实验要求制作一个复数计算器，要求能进行实数和虚数的混合运算，首先要解决的问题是复数的四则运算，确保运算正确无误。然后要解决的就是分离复数这个问题。分离复数最简单的方法就是输入复数的时候分别输入实部虚部，然后打印。但这过于简单，于是采取输入一个字符串来接入这个复数，然后用数组的方法进行实部虚部的分离。

用到的数学知识：复数四则运算，与或非运算，进行分支判断；

程序设计知识：目标分析->设计算法->程序编写->后期调试。

二、【实验设计(Design)】(20%)

（本部分应包括：抽象数据类型的定义和基本操作说明，程序包含的模块以及各模块间的调用关系，关键算法伪码描述及程序流程图等，如有界面则需包括界面设计，功能说明等）

抽象数据类型的定义：

typedef struct Complex //构造复数结构Complex

{

float real; //定义实部为real

float imag; //定义虚部为imag

}Complex;

基本操作：

功能一可以字符串形式输入一个复数，用数组的方法从字符串中分离出实部和虚部；功能二可以对输入的两个复数进行简单的加减乘除的四则运算。

模块：

加法函数：Complex Add(Complex z1, Complex z2)

减法函数：Complex Sub(Complex z1, Complex z2)

乘法函数：Complex Mul(Complex z1, Complex z2)

除法函数：Complex Div(Complex z1, Complex z2)

打印函数：void print_Complex(Complex z)

分离实部函数：float Getreal(Complex z)

分离虚部函数：float Getimag(Complex z)

分离函数：void spread_Complex()

算法伪码描述（分离函数）：

输入一个复数字符串；实部标志为flag1，虚部标志为flag2，得到flag1和flag2的取值，判断该复数是否是完整的复数，或是纯实数、纯虚数；用符号来判断一个完整的复数的实部虚部，

如果判断出字符串中接收到了‘+’或者‘-’，则符号前面的算实部，将符号舍去，后面的即为虚部，直到遇上‘i’。

程序流程图：

三、【实现（Implement）】(30%)

（本部分应包括：抽象数据类型各操作的具体实现代码、关键操作的具体算法实现、函数实现，主程序实现等，并给出关键算法的时间复杂度分析。如有界面则需包括界面的关键实现方法等。）

主程序实现：打印功能选择的DOS窗口界面，输入功能选择，选择功能一调用复数分离函数，选择功能二则输入两个复数的实部和虚部，选择运算，+则调用加法函数，-号调用减法函数，*号调用乘法函数，/号调用除法函数，否则错误提示。

各主要函数实现：

1.加法函数：z.real = z1.real + z

2.real;

z.imag = z1.imag + z2.imag;

2.减法函数：z.real = z1.real - z2.real;

z.imag = z1.imag - z2.imag;

3.乘法函数：z.real = z1.real * z2.real+z1.imag*z2.imag;

z.imag = z1.real * z2.imag+z1.imag*z2.real;

4.除法函数：if( z2.real == 0 && z2.imag == 0) {

printf("ERROR! z2 is 0!\n");//判断除数是否为零

system("pause");

exit(0);

}else

z.real = (z1.real*z2.real-z1.imag*z2.imag)/(z1.real*z1.real-z1.imag*z1.imag);

z.imag = (z1.imag*z2.real-z1.real*z2.imag)/(z1.real*z1.real-z1.imag*z1.imag); 5.分离函数：

void spread_Complex()

{

char fushu[20] = { '\0' }, real[10] = { '\0' }, imag[10] = { '\0' };

int i = 0, j = 0, n = 0, k = 0, flag1 = 0, flag2 = 0;

printf("请输入一个复数字符串：");

getchar();

gets(fushu);

while (fushu[n] == ' ')

{

n++;

}

if (fushu[n] >= '0' && fushu[n] <= '9' || fushu[n] == '-' || fushu[n] == '+')

{

real[i] = fushu[n]; /*把第一个字符处理掉*/

i++;

n++;

for (k = i; k<20; k++)

{

if (fushu[k] == '+' || fushu[k] == '-')//判断是否为完整复数

flag1++;

else if (fushu[k] == 'i') /*判断是否为纯实数*/

flag2++;

}

if (flag2 > 1)

{

printf("ERROR!");

system("pause");

exit(0);

}

else if (flag2 == 0) /*判断为纯实数*/

{

printf("该复数实部为%s\n", fushu);

printf("该复数虚部为0\n");

system("pause");

exit(0);

}

else if (flag1 == 0) /*判断为纯虚数*/

{

imag[j] = real[0];

j++;