单词的检索与计数

内江师范学院计算机科学学院数据结构课程设计报告课题名称：文本文件单词的检索与计数姓名：学号：专业班级：软件工程系（院）：计算机科学学院设计时间：20XX年X月X日设计地点：成绩：数据结构课程设计报告11．课程设计目的(1).训练学生灵活应用所学数据结构知识，独立完成问题分析，结合数据结构理论知识，编写程序求解指定问题。(2).初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能；(3).提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力；(4).训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，巩固、深化学生的理论知识，提高编程水平，并在此过程中培养他们严谨的科学态度和良好的工作作风。2．课程设计任务与要求：文本文件单词的检索与计数软件任务：编写一个文本文件单词的检索与计数软件,程序设计要求：1）建立文本文件，文件名由用户键盘输入2）给定单词的计数，输入一个不含空格的单词，统计输出该单词在文本中的出现次数要求：(1)、在处理每个题目时，要求从分析题目的需求入手，按设计抽象数据类型、构思算法、通过设计实现抽象数据类型、编制上机程序和上机调试等若干步骤完成题目，最终写出完整的分析报告。前期准备工作完备与否直接影响到后序上机调试工作的效率。在程序设计阶段应尽量利用已有的标准函数，加大代码的重用率。(2)、设计的题目要求达到一定工作量（300行以上代码），并具有一定的深度和难度。(3)、程序设计语言推荐使用C/C++，程序书写规范，源程序需加必要的注释;(4)、每位同学需提交可独立运行的程序；(5)、每位同学需独立提交设计报告书（每人一份），要求编排格式统一、规范、内容充实，不少于8页（代码不算）；(6)、课程设计实践作为培养学生动手能力的一种手段，单独考核。3．课程设计说明书一需求分析3.1串模式匹配算法的设计要求在串的基本操作中，在主串中查找模式串的模式匹配算法——即求子串位置的函数Index(S,T)，是文本数据结构课程设计报告2处理中最常用、最重要的操作之一。所谓子串的定位就是求子串在主串中首次出现的位置，又称为模式匹配或串匹配。模式匹配的算法很多，在这里只要求用最简单的朴素模式匹配算法。该算法的基本思路是将给定子串与主串从第一个字符开始比较，找到首次与子串完全匹配的子串为止，并记住该位置。但为了实现统计子串出现的个数，不仅需要从主串的第一个字符位置开始比较，而且需要从主串的任一给定位置检索匹配字符串，所以，首先要给出两个算法：1．标准的朴素模式匹配算法2．给定位置的匹配算法3.2文本文件单词的检索与计数的设计要求要求编程建立一个文本文件，每个单词不包含空格且不跨行，单词由字符序列构成且区分大小写；统计给定单词在文本文件中出现的总次数；检索输出某个单词出现在文本中的行号、在该行中出现的次数以及位置。该设计要求可分为三个部分实现：其一，建立文本文件，文件名由用户用键盘输入；其二，给定单词的计数，输入一个不含空格的单词，统计输出该单词在文本中的出现次数；其三，检索给定单词，输入一个单词，检索并输出该单词所在的行号、该行中出现的次数以及在该行中的相应位置。1．建立文本文件2．给定单词的计数3．检索单词出现在文本文件中的行号、次数及其位置4．主控菜单程序的结构二概要设计2．1建立文本文件定义一个串变量，定义文本文件，输入文件名，打开该文件，循环读入文本行，写入文本文件，关闭文件。2．2给定单词的计数逐行扫描文本文件。匹配一个，计数器加1，直到整个文件扫描结束；然后输出单词的次数2．3检索单词出现在文本文件中的行号、次数及其位置逐行扫描文本文件。扫描一个单词，单词数加1，匹配一个，计数器加1，输出该单词数，行数到底，以此，行数加1，单词数清零，直到整个文件扫描结束；然后输出单词的次数，行号，第几个单词。三详细设计朴素模式匹配算法该算法的基本思想是：设有三个指针——i,j,k，用i指示主串S每次开始比较的位置；指针j,k分别指示主串S和模式串T中当前正在等待比较的字符位置；一开始从主串S的第一个字符（i=0;j=1）和模式T的第一个字符（k=0）比较，若相等，则继续逐个比较后续字符（j++,k++）。否则从主串的下一个字符（i++）起再重新和模式串（j=0）的字符开始比较。依此类推，直到模式T中的所有字符都比较完，而且一直相等，数据结构课程设计报告3则称匹配成功，并返回位置i；否则返回-1，表示匹配失败。顺序串的模式匹配算法如下：intindex(SStringS,SStringT){//求子串T在主串S中首次出现的位置inti,j,k,m,n;m=T.length;//模式串长度赋mn=S.length;//目标串长度赋nfor(i=0;i=n-m;i++){j=0;k=i;//目标串起始位置i送入kwhile(j=m&&s.ch[k]==t.ch[j]){k++;j++;}//继续下一个字符的比较if(j==m)//若相等，则说明找到匹配的子串，返回匹配位置i，//否则从下一个位置重新开始比较returni;}//endforreturn-1;}//endIndex给定位置的串匹配算法该算法要求从串S1（为顺序存储结构）中第k个字符起，求出首次与字符串S2相同的子串的起始位置。该算法与上面介绍的模式匹配算法类似，只不过上述算法的要求是从主串的第一个字符开始，该算法是上述算法的另一种思路：从第k个元素开始扫描S1，当其元素值与S2的第一个元素的值相同时，判定它们之后的元素值是否依次相同，直到S2结束为止。若都相同，则返回当前位置值；否则继续上述过程，直至S1扫描完为止，其实现算法如下：IntPartPosition(SStringS1,SStringS2,intk){inti,j;i=k-1;//扫描s1的下标，因为c中数组下标是从0开始，串中序号相差1j=0;//扫描s2的开始下标while(is1.length&&js2.length)if(s1.ch[i]==s2.ch[j]){i++;j++;//继续使下标移向下一个字符位置}else{i=i-j+1;j=0;//使i下标回溯到原位置的下一个位置，使j指向s2的第一个字符，再重新比较}if(j=s2.length)returni-s2.length;//表示s1中存在s2，返回其起始位置elsereturn-1;//表示s1中不存在s2，返回-1}//函数结束说明：以上两个算法可统一为一个算法，即在子串定位算法Index(S,T)的参数中增加一个起始位置参数即可。数据结构课程设计报告4建立文本文件建立文件的实现思路是：（1）定义一个串变量；（2）定义文本文件；（3）输入文件名，打开该文件；（4）循环读入文本行，写入文本文件，其过程如下：While(不是文件输入结束){读入一文本行至串变量；串变量写入文件；输入是否结束输入标志；}（5）关闭文件。给定单词的计数该功能需要用到前一节中设计的模式匹配算法，逐行扫描文本文件。匹配一个，计数器加1，直到整个文件扫描结束；然后输出单词出现的次数。其实现过程如下：（1）输入要检索的文本文件名，打开相应的文件；（2）输入要检索统计的单词；（3）循环读文本文件，读入一行，将其送入定义好的串中，并求该串的实际长度，调用串匹配函数进行计数。具体描述如下：While(不是文件结束){读入一行并到串中；求出串长度；模式匹配函数计数；}（4）关闭文件，输出统计结果。检索单词出现在文本文件中的行号、次数及其位置这个设计要求与上一个类似，但要相对复杂一些。其实现过程描述如下：（1）输入要检索的文本文件名，打开相应的文件；（2）输入要检索统计的单词；（3）行计数器置初值0；（4）while(不是文件结束){读入一行到指定串中；求出串长度；行单词计数器置0；调用模式匹配函数匹配单词定位、该行匹配单词计数；行号计数器加1；If(行单词计数器!=0)输出行号、该行有匹配单词的个数以及相应的位置；数据结构课程设计报告5}运行主控程序主控菜单程序的结构要求内容如下：（1）头文件包含；（2）菜单选项包括：1．建立文件2．单词计数3．单词定位4．退出程序（3）选择1——4执行相应的操作，其他字符为非法。四调试分析与测试结果4.1未输入文件前的页面4.2输入文本文件数据结构课程设计报告64.3文本单词汇总4.4单词定位数据结构课程设计报告7五用户手册该软件界面简洁，操作简单，运行程序后根据提示就可完成相关操作。六附录（源程序清单）#includestdio.h#includestdlib.h#includestring.h#defineLIST_INIT_SIZE500/*线性表存储空间的初始分配量*/#defineLISTINCREMENT10/*线性表存储空间的分配增量*/#defineFILE_NAME_LEN20/*文件名长度*/#defineWORD_LEN20/*单词长度*/#defineMaxStrSize256#definellength110/*规定一行有110个字节*/#defineMaxStr258#defineWORD21typedefstruct{charch[MaxStr];/*ch是一个可容纳256个字符的字符数组*/intlength;数据结构课程设计报告8}string;/*定义顺序串类型*/typedefstruct{charword[WORD];/*存储单词，不超过20个字符*/intcount;/*单词出现的次数*/}elem_type;typedefstruct{elem_type*elem;/*存储空间基址*/intlength;/*当前长度*/intlistsize;/*当前分配的存储容量*/}sqlist;intsqlist_init(sqlist*sq,elem_type*et){sq-elem=et;sq-length=0;return0;}intsqlist_add(sqlist*sq,elem_type*et,char*word){inti;intj;for(i=0;isq-length;i++){/*当前单词与加入的单词相同，直接统计，不做插入*/if(strcmp(et[i].word,word)==0){et[i].count++;return0;}if(strcmp(et[i].word,word)0){break;}}if(sq-length==LIST_INIT_SIZE){printf(空间不足，单词[%s]插入失败\n,word);return0;}for(j=sq-length;ji;j--){memcpy(et+j,et+j-1,sizeof(elem_type));数据结构课程设计报告9}sq-length++;strcpy(et[i].word,word);et[i].count=1;return0;}intsqlist_count(sqlist*sq,elem_type*et){inti,j=0;for(i=0;isq-length;i++)j=j+et[i].count;returnj;}intcreat_text_file(){elem_typew;sqlists;charfile_name[FILE_NAME_LEN+1],yn;FILE*fp;printf(输入要建立的文件名：);scanf(%s,file_name);fp=fopen(file_name,w);yn='n';/*输入结束标志初值*/while(yn=='n'||yn=='N'){printf(请输入一行文本：);gets(w.word);gets(w.word);s.length=strlen(w.word);fwrite(&w,s.length,1,fp);fprintf(fp,%c,10);/*是输入换行*/printf(结束输入吗？yorn：);yn=getchar();}fclose(fp);/*关闭文件*/printf(建立文件