使用结构体类型处理组合数据.ppt

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1、C语言提供了一些由系统已定义好的数据类型，如：整型、实型、字符型、指针等类型，C语言还允许用户根据需要自己建立数据类型，用它来定义变量。,第9章 使用结构体类型 处理组合数据 -用户自定义数据类型,P248,9.1 定义和使用结构体变量 9.2 结构体数组 9.3 结构体指针 9.4 用结构体变量和结构体变量的指针作函数参数 9.5 用指针处理链表 9.6 提高部分,9.1 定义和使用结构体变量,9.1.1 自己建立结构体类型 9.1.2 定义结构体类型变量 9.1.3 结构体变量的初始化和引用,P248,9.1.1 自己建立结构体类型,P248,用户自己建立由不同类型数据组成的组合型的数据结

2、构，它称为结构体 例如，一个学生的学号、姓名、性别、年龄、成绩、家庭地址等项，是属于同一个学生的，因此组成一个组合数据，如student_1的变量，反映它们之间的内在联系,struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; ;,由程序设计者指定了一个结构体类型struct Student 它包括num,name,sex,age,score,addr等不同类型的成员,声明一个结构体类型的一般形式为： struct 结构体名 成员表列 ;,类型名 成员名;,说明： (1)结构体类型并非只

3、有一种，而是可以设计出许多种结构体类型，例如 struct teacher struct worker struct date等结构体类型 各自包含不同的成员,说明： (2) 成员可以属于另一个结构体类型。 struct date int month; int day; int year; ; struct student int num;char name20; char sex; int age; struct date birthday; char addr30; ;,说明： (2) 成员可以属于另一个结构体类型。,9.1.2 定义结构体类型变量,P250,前面只是建立了一个结构体类型，

4、它相当于一个模型，并没有定义变量，其中并无具体数据，系统对之也不分配存储单元。 相当于设计好了图纸，但并未建成具体的房屋。为了能在程序中使用结构体类型的数据，应当定义结构体类型的变量，并在其中存放具体的数据。,1. 先声明结构体类型，再定义该类型变量 声明结构体类型struct student，可以用它来定义变量 struct student student1,student2;,结构体类型名,结构体变量名,1. 先声明结构体类型，再定义该类型变量 声明结构体类型struct student，可以用它来定义变量 struct student student1,student2;,student

5、1,student2,2.在声明类型的同时定义变量 struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; student1,student2;,3. 不指定类型名而直接定义结构体类型变量 其一般形式为: struct 成员表列 变量名表列; 指定了一个无名的结构体类型 。,说明： (1) 结构体类型与结构体变量是不同的概念，不要混同。只能对变量赋值、存取或运算，而不能对一个类型赋值、存取或运算。在编译时，对类型是不分配空间的，只对变量分配空间。,(2) 结构体类型中的成员名可以与程序中

6、的变量名相同，但二者不代表同一对象。 (3) 对结构体变量中的成员（即“域”），可以单独使用，它的作用与地位相当于普通变量。,9.1.3 结构体变量的初始化和引用,例9.1 把一个学生的信息放在一个结构体变量中，然后输出这个学生的信息。 解题思路： 先在程序中自己建立一个结构体类型，包括有关学生信息的各成员 然后用它来定义结构体变量，同时赋以初值 最后输出该结构体变量的各成员,P91,#include void main() struct student int num; char name20; char sex; char addr20; student1=10101,“Li Lin”,M

7、, “123 Beijing Road”; printf(“NO.:%dnname:%sn sex:%cnaddress:%sn“, student1.num, student1.name, student1.sex, student1.addr); ,#include void main() struct student int num; char name20; char sex; char addr20; student1=10101,“Li Lin”,M, “123 Beijing Road”; printf(“NO.:%dnname:%sn sex:%cnaddress:%sn“,

8、student1.num, student1.name, student1.sex, student1.addr); ,#include void main() struct student int num; char name20; char sex; char addr20; student1=10101,“Li Lin”,M, “123 Beijing Road”; ,student1.num=10010; 对,printf(“%sn”,student1); 不对,#include void main() struct student int num; char name20; char

9、 sex; char addr20; student1=10101,“Li Lin”,M, “123 Beijing Road”; ,struct date birthday;,student1.num=10010; 对,student1.birthday.month=11; 对,#include void main() struct student int num; char name20; char sex; char addr20; student1=10101,“Li Lin”,M, “123 Beijing Road”; ,student2.num=student1.num; 对,s

10、um=student1.num+student2.num; 对,student1.num+; 对,student2;,#include void main() struct student int num; char name20; char sex; char addr20; student1=10101,“Li Lin”,M, “123 Beijing Road”; ,student2=student1; 对,student2;,scanf(“%d”, 对,scanf(“%d”, 错,例9.2 输入两个学生的学号、姓名和成绩，输出成绩较高学生的学号、姓名和成绩 解题思路： (1)定义两个结

11、构相同的结构体变量student1和student2； (2)分别输入两个学生的学号、姓名和成绩； (3)比较两个学生的成绩，如果学生1的成绩高于学生2，就输出学生1的全部信息，如果学生2的成绩高于学生1，就输出学生2的全部信息。如果二者相等，输出2个学生的全部信息,#include void main() struct student int num; char name20; float score; student1,student2; scanf(“%d%s%f“,不能加&,printf(“The higher score is:n“); if (student1.scorestude

12、nt2.score) printf(“%d %s %6.2fn“,student1.num, student1.name,student1.score); else if (student1.scorestudent2.score) printf(“%d %s %6.2fn“,student2.num, student2.name,student2.score); else printf(“%d %s %6.2fn“,student1.num, student1.name, student1.score); printf(“%d %s %6.2fn“,student2.num, student

13、2.name,student2.score); ,9.2 结构体数组,P255,例9.3 有3个候选人，每个选民只能投票选一人，要求编一个统计选票的程序，先后输入被选人的名字，最后输出各人得票结果。,解题思路： 设一个结构体数组，数组中包含3个元素 每个元素中的信息应包括候选人的姓名(字符型)和得票数(整型) 输入被选人的姓名，然后与数组元素中的“姓名”成员比较，如果相同，就给这个元素中的“得票数”成员的值加1 输出所有元素的信息,#include #include struct person char name20; int count; leader3=“Li”,0,“Zhang”,0,“

14、Sun”,0;,全局的结构体数组,name,count,leader0,Li,0,Zhang,0,Sun,0,void main() int i,j; char leader_name20; for (i=1;i=10;i+) scanf(“%s”,leader_name); for(j=0;j3;j+) if(strcmp(leader_name, leaderj.name)=0) leaderj.count+; for(i=0;i3;i+) printf(“%5s:%dn“,leaderi.name, leaderi.count); ,leaderj.count=leaderj.count

15、+1;,void main() int i,j; char leader_name20; for (i=1;i=10;i+) scanf(“%s”,leader_name); for(j=0;j3;j+) if(strcmp(leader_name, leaderj.name)=0) leaderj.count+; for(i=0;i3;i+) printf(“%5s:%dn“,leaderi.name, leaderi.count); ,说明： (1)定义结构体数组一般形式是 struct 结构体名 成员表列 数组名数组长度; 先声明一个结构体类型，然后再用此类型定义结构体数组： 结构体类型

16、 数组名数组长度; 如： struct person leader3;,说明： (2)对结构体数组初始化的形式是在定义数组的后面加上： =初值表列; 如： struct person leader3= “Li“,0,“Zhang“,0,“Sun“,0;,例9.4 有n个学生的信息(包括学号、姓名、成绩)，要求按照成绩的高低顺序输出各学生的信息。 解题思路：用结构体数组存放n个学生信息，采用选择法对各元素进行排序(进行比较的是各元素中的成绩)。,#include #define N 5 struct student int num; char name20; float score; ; voi

17、d main() struct student stuN =10101,“Zhang“,78 , 10103,“Wang“,98.5, 10106,“Li“,86, 10108,“Ling”, 73.5, 10110,“Sun”, 100 ; struct student temp; int i,j,k;,printf(“The order is:n“); for(i=0;istuk.score) k=j; temp=stuk; stuk=stui; stui=temp; for(i=0;iN;i+) printf(“%6d %8s %6.2fn“, stui.num,stui.name,st

18、ui.score); printf(“n“); ,写法上与普通变量一致,9.3 结构体指针,P258,指向结构体对象的指针变量既可以指向结构体变量，也可以用来指向结构体数组中的元素。但是，指针变量的基类型必须与结构体变量的类型相同。例如： struct student *pt;,例9.5 通过指向结构体变量的指针变量输出结构体变量中成员的信息。 解题思路：在已有的基础上，本题要解决两个问题： 怎样对结构体变量成员赋值； 怎样通过指向结构体变量的指针访问结构体变量中成员。,#include #include void main() struct student long num; char na

19、me20; char sex; float score; ; ,struct student stu_1; struct student * p; p= ,stu_1,10101 Li Lin M 89.5,p,struct student stu_1; struct student * p; p= ,stu_1,10101 Li Lin M 89.5,p,(*p).score,说明： 为了使用方便和直观，允许把(*p).num用p-num来代替 (*p).name等价于p-name 如果p指向一个结构体变量stu，以下等价： stu.成员名(如stu.num) (*p).成员名(如(*p).

20、num) p-成员名(如p-num),例9.6 有3个学生的信息，放在结构体数组中，要求输出全部学生的信息。,解题思路：用指向结构体变量的指针处理 (1)声明struct student，并定义结构体数组、初始化 (2)定义指向struct student类型指针p (3)使p指向数组首元素，输出元素中各信息 (4)使p指向下一个元素，输出元素中各信息 (5)再使p指向结构体数组的下一个元素，输出它指向的元素中的有关信息,#include struct student int num; char name20; char sex; int age; ; struct student stu3=

21、 10101,“Li Lin“,M,18, 10102,“Zhang Fun“,M,19, 10104,“Wang Min“,F,20 ;,void main() struct student *p; printf(“ No. Name sex agen“); for(p=stu;pnum, p-name, p-sex, p-age); ,stu0,stu1,stu2,void main() struct student *p; printf(“ No. Name sex agen“); for(p=stu;pnum, p-name, p-sex, p-age); ,p,stu0,stu1,s

22、tu2,void main() struct student *p; printf(“ No. Name sex agen“); for(p=stu;pnum, p-name, p-sex, p-age); ,p,stu0,stu1,stu2,void main() struct student *p; printf(“ No. Name sex agen“); for(p=stu;pnum, p-name, p-sex, p-age); ,p,stu0,stu1,stu2,9.4 用结构体变量和结构体变量的指针作函数参数,P262,将一个结构体变量的值传递给另一个函数，有3个方法。,(1)

23、用结构体变量的成员作参数。 例如，用stu1.num或stu2.name作函数实参，将实参值传给形参。 用法和用普通变量作实参是一样的，属于“值传递”方式。 应当注意实参与形参的类型保持一致。,(2) 用结构体变量作实参。 用结构体变量作实参时，将结构体变量所占的内存单元的内容全部按顺序传递给形参，形参也必须是同类型的结构体变量 在函数调用期间形参也要占用内存单元。这种传递方式在空间和时间上开销较大 在被调用函数期间改变形参（也是结构体变量）的值，不能返回主调函数 一般较少用这种方法,(3)用指向结构体变量（或数组元素）的指针作实参，将结构体变量（或数组元素）的地址传给形参。,例9.7 有N个

24、结构体变量stu，内含学生学号、姓名和3门课程的成绩。要求输出平均成绩最高的学生的信息(包括学号、姓名、3门课程成绩和平均成绩)。,解题思路：按照功能函数化的思想，分别用3个函数来实现不同的功能： 用input函数输入数据和求各学生平均成绩 用max函数找平均成绩最高的学生 用print函数输出成绩最高学生的信息 在主函数中先后调用这3个函数，用指向结构体变量的指针作实参。最后得到结果。 本程序假设N=3,#include #define N 3 struct student int num; char name20; float score3; float aver; ;,4个成员,输入前3

25、个成员值,计算最后成员值,void main() void input(struct student stu); struct student max(struct student stu); void print(struct student stu); struct student stuN,*p=stu; input(p); print(max(p); ,void input(struct student stu) int i; printf(“请输入各学生的信息： 学号、姓名、三门课成绩:n“); for(i=0;iN;i+) scanf(“%d %s %f %f %f“, ,输入第1

26、个成员值,输入第2个成员值,stu0,stu1,stu2,stu,10101,Li,78 89 98,88.33,i=0,void input(struct student stu) int i; printf(“请输入各学生的信息： 学号、姓名、三门课成绩:n“); for(i=0;iN;i+) scanf(“%d %s %f %f %f“, ,输入第1个成员值,输入第2个成员值,stu0,stu1,stu2,stu,10101,Li,78 89 98,88.33,10103,Wang,98.5 87 69,84.83,i=1,void input(struct student stu) i

27、nt i; printf(“请输入各学生的信息： 学号、姓名、三门课成绩:n“); for(i=0;iN;i+) scanf(“%d %s %f %f %f“, ,输入第1个成员值,输入第2个成员值,stu0,stu1,stu2,stu,10101,Li,78 89 98,88.33,10103,Wang,98.5 87 69,84.83,10106,Sun,88 76.5 89,84.5,i=2,struct student max(struct student stu) int i,m=0; for(i=0;istum.aver) m=i; return stum; ,stu0,stu1,

28、stu2,stu,10101,Li,78 89 98,88.33,10103,Wang,98.5 87 69,84.83,10106,Sun,88 76.5 89,84.5,最大,返回,void print(struct student stud) printf(“n成绩最高的学生是:n“); printf(“学号:%dn姓名:%sn 三门课成绩:%5.1f,%5.1f,%5.1fn 平均成绩:%6.2fn”, stud.num, stud.name,stud.score0, stud.score1,stud.score2,stud.aver); ,stud,10101,Li,78 89 98

29、,88.33,10103,Wang,98.5 87 69,84.83,10106,Sun,88 76.5 89,84.5,num,name,score,aver,stu0,stu1,stu2,以上3个函数的调用，情况各不相同： 调用input函数时，实参是指针变量，形参是结构体数组，传递的是结构体元素的地址，函数无返回值。 调用max函数时，实参是指针变量，形参是结构体数组，传递的是结构体元素的地址，函数的返回值是结构体类型数据。 调用print函数时，实参是结构体变量，形参是结构体变量，传递的是结构体变量中各成员的值，函数无返回值。,9.5 用指针处理链表,9.5.1 什么是线性链表 9.5

30、.2 建立简单的静态链表 9.5.3 建立动态链表,P265,9.5.1 什么是线性链表,P265,链表是一种常见的重要的数据结构 它是动态地进行存储分配的一种结构,head,1249,1249,A,1356,1356,1475,B,1475,C,1021,1021,D,0,头指针,各结点地址不连续,各结点含有两个部分,表尾,链表是一种常见的重要的数据结构 它是动态地进行存储分配的一种结构 链表必须利用指针变量才能实现,struct student int num; float score; struct student *next; a,b,c;,a结点,b结点,c结点,a.next=,b.

31、next=,num,score,next,9.5.2 建立简单的静态链表,P266,例9.8 建立一个如图所示的简单链表，它由3个学生数据的结点组成，要求输出各结点中的数据。,a结点,b结点,c结点,num,score,next,解题思路：,a结点,b结点,c结点,num,score,next,head,head=,a.next=,b.next=,NULL,c.next=NULL;,#include struct student int num; float score; struct student *next; ;,void main() struct student a,b,c,*hea

32、d,*p; a. num=10101; a.score=89.5; b. num=10103; b.score=90; c. num=10107; c.score=85; head= ,p=head; do printf(“%ld%5.1fn”,p-num,p-score); p=p-next; while(p!=NULL); ,a结点,b结点,c结点,num,score,next,head,NULL,p,相当于p=,p=head; do printf(“%ld%5.1fn”,p-num,p-score); p=p-next; while(p!=NULL); ,a结点,b结点,c结点,num,

33、score,next,head,NULL,p,相当于p=,p=head; do printf(“%ld%5.1fn”,p-num,p-score); p=p-next; while(p!=NULL); ,a结点,b结点,c结点,num,score,next,head,NULL,p,相当于p=,p=head; do printf(“%ld%5.1fn”,p-num,p-score); p=p-next; while(p!=NULL); ,a结点,b结点,c结点,num,score,next,head,NULL,p,相当于p=,p=head; do printf(“%ld%5.1fn”,p-num

34、,p-score); p=p-next; while(p!=NULL); ,a结点,b结点,c结点,num,score,next,head,NULL,p,相当于p=NULL;,静态链表,9.5.3 建立动态链表,P267,所谓建立动态链表是指在程序执行过程中从无到有地建立起一个链表，即一个一个地开辟结点和输入各结点数据，并建立起前后相链的关系。,例9.9 建立一个有2名学生学号和成绩数据的单向动态链表。 解题思路： 定义结构体变量，其成员包括学号、成绩和指针变量。 动态地开辟一个新单元(动态开辟内存单元用malloc函数)。使指针变量p和head指向此结点。 向此结点输入数据。,例9.9 建立

35、一个有2名学生学号和成绩数据的单向动态链表。 解题思路： 再开辟第2个新结点，并使指针变量p指向此结点。 使第2个结点中的指针变量的值为NULL，即不指向任何对象，链表到此为止。 输出两个结点中的数据。,#include #include #define LEN sizeof(struct student) struct student int num; float score; struct student *next; ;,struct student类型数据的长度,void main() struct student *head,*p; head=p=(struct student*)

36、malloc(LEN); scanf(“%d,%f”,head,p,10101 89.5,void main() struct student *head,*p; head=p=(struct student*) malloc(LEN); scanf(“%d,%f”,head,10101 89.5,p,10102 90,p-next=NULL;,NULL,void main() struct student *head,*p; head=p=(struct student*) malloc(LEN); scanf(“%d,%f”,head,10101 89.5,p,10102 90,p-nex

37、t=NULL;,NULL,void main() struct student *head,*p; head=p=(struct student*) malloc(LEN); scanf(“%d,%f”,10101 89.5,p,10102 90,NULL,结点1：10101, 89.50,void main() struct student *head,*p; head=p=(struct student*) malloc(LEN); scanf(“%d,%f”, ,10101 89.5,p,10102 90,NULL,结点1：10101, 89.50,结点2：10102, 90.00,9.

38、6 提高部分,9.6.1 共用体类型 9.6.2 枚举类型,P269,9.6.1 共用体类型,P269,有时想用同一段内存单元存放不同类型的变量。 使几个不同的变量共享同一段内存的结构，称为 “共用体”类型的结构。,1000,1001,1002,1003,字符ch,整 型 变 量 i,实 型 变 量 f,定义共用体类型变量的一般形式为： union 共用体名 成员表列 变量表列； 例如： union data int i; char ch; float f; a,b,c;,union data int i; char ch; float f; ; union data a,b,c;,“共用体”

39、与“结构体”的定义形式相似，但它们的含义是不同的。 结构体变量所占内存长度是各成员占的内存长度之和，每个成员分别占有其自己的内存单元。而共用体变量所占的内存长度等于最长的成员的长度。,只有先定义了共用体变量才能引用它，但应注意，不能引用共用体变量，而只能引用共用体变量中的成员。 例如，前面定义了a,b,c为共用体变量，下面的引用方式是正确的： a.i a.ch a.f,9.6.2 枚举类型,P270,如果一个变量只有几种可能的值，则可以定义为枚举类型 所谓“枚举”就是指把可能的值一一列举出来，变量的值只限于列举出来的值的范围内,声明枚举类型用enum开头。 例如： enum Weekdaysu

40、n,mon,tue, wed,thu,fri,sat; 声明了一个枚举类型enum Weekday 然后可以用此类型来定义变量 enum Weekday workday,week_end;,枚举元素,枚举变量,workday=mon; 正确 week_end=sun; 正确 也可以直接定义枚举变量，例如： enumsun,mon,tue,wed,thu, fri,satworkday,week_end; 其中sun、mon、sat称为枚举元素或枚举常量，它们是用户定义的标识符。,例9.12 口袋中有红、黄、蓝、白、黑5种颜色的球若干个。每次从口袋中先后取出3个球，问得到3种不同颜色的球的可能取

41、法，输出每种排列的情况。,解题思路：,解题思路：,#include void main() enum colorred,yellow,blue,white,black; enum color i,j,k,pri; int n,loop; n=0; for (i=red;i=black;i+) for (j=red;j=black;j+) if (i!=j) for (k=red;k=black;k+) if (k!=i) ,for (loop=1;loop=3;loop+) switch (loop) case 1: pri=i;break; case 2: pri=j;break; case

42、 3: pri=k;break; default:break; ,switch (pri) case red: printf(“%-10s”,“red”); break; case yellow:printf(“%-10s“,“yellow“); break; case blue: printf(“%-10s”,“blue”); break; case white: printf(“%-10s”,“white”); break; case black: printf(“%-10s“,“black“); break; , printf(“n“); printf(“ntotal:%5dn“,n); ,