第十一章结构体
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第十一章 结构体与共用体
通过本章实验作业应达目标
1．掌握结构类型变量与数组的定义和使用。
2．掌握使用结构指针和结构变量名使用结构成员的方法。
3．掌握链表的基本概念和操作（选做）。
本章上交作业
程序11_1_1.c，11_2_1.c上传至211.64.135.121/casp。
实验一 结构体类型、共用体类型和枚举类型的定义
【预备知识】
C语言按常量处理枚举元素。枚举元素和枚举变量在内存中按整型(int)数据方式存储。定义枚举类型时，用户可指定枚举元素的值，未指定值的枚举元素依前面枚举元素的值顺序排列。多个枚举元素可取同一值。
共用体与结构体类型可以嵌套定义。
【实验目的】
理解并掌握结构体类型、共用体类型和枚举类型的概念和定义方法，测试这几种自定义类型变量所占内存空间的字节数，掌握各类变量的定义和引用。
【实验内容】
作业1．定义一个结构体类型，其成员包括：学号、姓名、性别（char型）、年龄、高数、计算机、物理、英语、总分、平均分。同时定义一个该类型的变量，保存一个学生信息：203212022 李明 f 21 87 96 92 85 。计算并保存该学生的总分与平均分。请以11_1_1.c命名本程序。
实验二 顺序表结构的数据管理程序（综合类）
【实验目的】
掌握使用结构体数组组织与管理数据的方法，掌握指向结构体变量的指针变量应用。
【实验内容】
作业1．以本章“实验一 结构体类型、共用体类型和枚举类型的定义”中的结构体类型定义一个结构体数组，编写函数input( )实现从键盘输入表11-1中数据给数组。
表11-1 用以创建结构体数组的原始数据
学号 姓名 性别 年龄 高数 计算机 物理 英语 总分 平均分
1001 Jack m 23 34 56 78 12
1002 Sam f 56 67 65 87 54
1003 Marry f 45 54 68 67 56
1004 David m 78 34 56 98 44
作业2．编写计算函数calculate()，给每个同学的总分和平均分填上数据。
作业3．编写查询函数seek()，通过键盘输入一个姓名，查询该同学的各种数据；若此同学不存在，则输出“NO FIND”。如：输入“Marry”，则输出1003号同学各项数据；输入“Machael”，则输出“No find”。
作业4．编写按总分排序程序sort()，根据每位学生的总分降序排列。 请以11_2_1.c命名本程序。（作业1、作业2是必做，作业3、作业4是选做）
【实验提示】
结构体类型在函数外定义，结构体数组在main()中定义。
三个函数都是对main()中定义的数组进行操作，因而函数的参数必须是指向结构体类型的指针，使用指针访问一维数组。
【讨论与思考】
扩充编写排序程序，能按任意字段排序。（怎样根据用户的键盘输入决定排序关键字？）
如果我们需要对表中的数据进行增删应怎样操作？体会使用数组组织数据的局限（增删不易，容量不能实现动态指定）。
实验三 链表的创建
【实验目的】
了解单链表的有关概念，学会创建一个单向链表，掌握链表遍历。
【实验内容】
作业1．建立一个链表，每个结点包括的成员为：学号、分数。用malloc()函数开辟新结点，键盘输入各结点数据，输入学号为0时表示结束。用creat()函数建立链表，用list()函数输出数据。请以11_3_1.c命名本程序。各结点数据如表11-2：
表11-2
学号 分数
200224 67
201334 78
201342 72
202121 98
202141 66
实验四 链表的插入与删除
【实验目的】
掌握链表的增删操作。
【实验内容】
作业1．在“实验二 链表的创建”基础上，新增加一个学生数据，按学号的顺序插入链表。新插入的学生号为201324。写一inse( )函数实现插入。请以11_4_1.c命名本程序。
作业2．写delete()函数，实现按学号删除一个学生数据。请以11_4_2.c命名本程序。
【讨论与思考】
删除操作依赖于查询操作，根据查询结果定位需要删除的结点，因而查询定位可以与删除分离开，编写独立的查询程序定位满足条件的结点。再者，删除条件能否是模糊条件？比如：学号的前三位表示专业代码，要求删除所有201专业的学生。编写模糊查询与删除程序。
实验五 环形链表的使用（综合类）
【预备知识】
如果将单向链表的首尾相连，便构成了环形链表，环形链表可认为是无头无尾的链表。环形链表依然是单向链表，只能单向遍历。
【实验目的】
深入理解链表这种数据结构，学会创建环形链表，学会对环形链表进行增删操作。
【实验内容】
作业1．n个人围成一圈，从第1个人开始循环报数，报m者退出圈子。最后留下的是原来的几号？使用链表。请以11_5_1.c命名本程序。
【实验提示】
这个问题我们在数组那一章便遇到过，采用数组方法也能解决此问题，但用数组来描述此问题总是不太形象方便。
想像一下n个人手拉手围成一圈，从1到m循环报数，报到m者松开双手退出圈子，退出者相邻的两人再将手握住；圈中每个人的属性数据是他们的初始编号。至此，我们很容易将问题与一个环形链表联系起来。
我们使用有n个结点的链表保存1-n这样一组顺序数字，对链表单向遍历，每访问到第m个结点便删除该结点，直到链表中只剩下一个结点为止。剩下结点的整型成员值就是问题的结果。想一想，如果判断一个环形链表只有一个结点？结点的next指针指向自身。
【讨论与思考】
如果使用单向链表解决此问题，与环形链表相比有何差异？
与前面使用数组解决此问题相比较，方法与算法有何不同？与数组这种结构相比较，链表有什么优势？
实验六 编写同学通讯录（开发类实验）
【实验目的】
学会链表的综合操作，并培养模块化程序设计思想。
【实验内容】
作业1．编写同学通讯录程序，可以创建、浏览、修改、查询、删除、添加新记录。请以11_6_1.c命名本程序。
【实验提示】
有关链表的创建、浏览、修改、查询、删除、添加前面我们已分别熟悉与掌握，本实验我们要做的是将各个功能函数组合到一起完成综合操作。
在主函数中提出程序的主要功能模块（如何设置界面？）。图11-1是一个样例，可供参考：
图11-1 同学通讯录的功能界面
其后还应提供选择界面，接收用户对菜单的选择，然后根据接收的信息进行功能调用。这一部分请自行设计。
良好的人机交互界面是一个软件生命力的重要部分，创建新表、浏览当前表、增删与查询操作的人机交互界面可在小组中讨论确定。界面的开发是难点，刚开始进行时可先使用文本界面进行I/O操作。通讯录系统的功能还应包含容错处理过程等。
链表排序可以有几种算法，不改变链表结点顺序结构，通过交换改变结点数据是一种方法；不改变结点数据，改变链表结点结构顺序是另一种方法，这种方法将重新组织现有结点形成一个新链表。这两种方法都改变链表的物理结构，也称物理排序。物理排序后链表很难回到原来的顺序。
同学通讯录程序的详细分析放在文件类操作那一章中，请同学查阅最后一个开发性实验。
【讨论与思考】
物理排序改变了链表结构或链表数据，失去了原来的数据组织顺序。如果我们不希望改变链表的物理数据结构，但是在用户要求进行排序时又能按排序要求顺序操作相应的数据，则对数据表要进行索引排序。索引排序不改变数据表原有的物理结构，而是创建一个新的索引链表，新索引链表只包含排序关键字的值（比如按姓名排序，则只包含原表中各姓名值）和原表的结节编号，且新索引链表按排序关键字排好顺序。对原表的访问是通过索引表来进行的，这样既能实现排序又不破坏原表结构。请同学们自行查阅资料，编写索引排序程序。
习题
1. 下面程序的运行结果是___________.
main()
{
struct cmplx{int x;
int y;
}cnum[2]={1,3,2,7};
printf("%d\n",cnum[0].y/cnum[0].x*cnum[1].x);
}
a)0 b)1 c)3 d)6
2. 以下对结构体变量stu1中成员age的非法引用是________.
struct student
{int age;
int num;
}stu1,*p;
p=&stu1;
a)stu1.age b)student.age
c)p->age d)(*p).age
3. 以下scanf函数调用语句中对结构体变量成员的不正确引用是________.
struct pupil
{char name[20];
int age;
int sex; }pup[5],*p;
p=pup;
a)scanf("%s",pup[0].name);
b)scanf("%d",&pup[0].age);
c)scanf("%d",&(p->sex));
d)scanf("%d",p->age);
4. 以下程序的运行结果是________.
struct n{
int x;
char c;
};
main()
{struct n a={10,'x'};
func(a);
printf("%d,%c",a.x,a.c);
}
func(struct n b)
{
b.x=20;
b.c='y';
}
5. 若有定义：
struct num
{int a;
int b;
float f;
}n={1,3,5.0};
struct num *pn=&n;
则表达式pn->b/n.a*++pn->b的值是________,表达式(*pn).a+pn->f的值是________.
6. 以下程序的运行结果是________.
struct ks
{int a;
int *b;
}s[4],*p;
main()
{
int n=1;
printf("\n");
for(i=0;i<4;i++)
{
s[i].a=n;
