《行编辑器》

一、需求分析

    系统名称为：行编辑器。它通过利用行编辑器实现了删除某个元素、删除整行元素以及输入数据并保存到文件的功能。

二、概要设计

1、主程序的流程说明

在主程序中，能够实现文本内容的输入、显示、删除和退出编译器等基本功能。该程序实现了对数据的输入、输出，以及对整行数据的删除，对行数据中某个数据的删除，对输入的数据进行写入文件等等。

（1）在行尾回车，整行会被确认并写入文件；

（2）在行尾输入@，可以对整行数据进行删除；

（3）在需要删除的某个元素后输入#可以对该元素进行删除。

2、程序中用到的数据逻辑结构描述及其上定义的函数的描述

程序中运用了栈的静态分配顺序存储结构，它使用了数组来实现栈中元素的存储，并设置了存储栈元素的数组长度为MaxSizwe。

（1）top为整数且指向栈顶元素的下一个位置；

（2）top为整数且指向栈顶元素。

3、存储表示

#define MAXSIZE 100
typedef struct
{
	SElemType *base;
    SElemType *top;
    int stacksize;
}SqStack;
//1.栈的初始化
int InitStack(SqStack *S)
{
    S->base=(SElemType *)malloc( MAXSIZE * sizeof( SElemType ) ) ;
    if( !S->base )
    {
        printf( "分配存储空间失败!\n") ; 
        return 0;
    }
      S->top=S->base; 
      S->stacksize=STACK_INIT_SIZE;  
      
    return 1 ;
}
//2.销毁栈
int DestroyStack(SqStack *S)
{
    free( S->base ) ;
    S->base = NULL ;
    S->top = NULL ;
    S->stacksize = 0 ;
    return 1 ;
}
//3.判断栈是否为空
int StackEmpty(SqStack *S)
{
    if(S->top==S->base)
        return 1 ;
    else
        return 0 ;    
}
//4.将S重置为空栈
int ClearStack( SqStack *S )
{
    S->top = S->base ;
    return 1 ;
}
//5.读取栈顶元素
int GetTop( SqStack *S )     
{
    if( S->base == S->top )
    {
        printf( "空栈，无法读取!\n" ) ;
        return 0 ;
    }
    return *(S->top - 1 ); 
}
//6.求栈的长度
int StackLength( SqStack *S )
{
    return (S->top-S->base) ;
}
//7.入栈
int Push( SqStack *S , SElemType e )
{
   /* 栈满时申请分配新的空间 
   if( StackLength( S ) == S->stacksize )
    {
        S->base = ( SElemType* )realloc( S->base , (S->stacksize +
                    STACK_INCR_SIZE) * sizeof( SElemType ) ) ;
        if( !S->base )
        {
            printf( "分配存储空间失败!\n" ) ;
        }
        S->top = S->base + S->stacksize ;
        S->stacksize += STACK_INCR_SIZE ;
    }*/
 
 if( StackLength( S ) == S->stacksize )
 {
  printf( "栈已满!\n" ) ;
        return 0 ;
 }
     *(S->top)++=e;
    return 1 ;
}
//8.出栈
int Pop( SqStack *S , SElemType *e )
{
    if(S->top==S->base)
    {
        printf( "空栈!\n" ) ;
        return 0 ;
    }
     *e=*--S->top;
    return 1 ;
}
//9.遍历栈，从栈底到栈顶依次输出栈S中的所有元素
int StackTraverse( SqStack *S )
{   
    if( S->base == S->top )
    {
        printf( "空栈!\n" ) ;
        return 0 ;
    }
    SElemType *p = S->base ;
    while( p != S->top )
    {
  printf( "%c\t" , *p++ ) ;
    }
    printf( "\n" ) ;
    return 1 ;
}
//10.将栈写入文件
int StackToFile( SqStack *S )
{
    FILE *fp = fopen( "./stacktofile.txt" , "a+" ) ;     //"a+"  以读写的形式打开文件
 fwrite( S->base , sizeof( SElemType ) , StackLength( S ) , fp )

三、详细设计

行编辑器的功能设计

1）删除某个元素

功能分析

在某个元素后输入@时，可以对某个元素进行删除。

代码实现   case语句 

case '#' : //在需要删除的某个元素后面输入#可以对该元素进行删除if( StackEmpty( &S ) )
{
printf( "该行无信息！\n" ) ;
}
Pop( &S , &tmp ) ;
if( tmp == '\\' )
{
Push( &S , ch ) ;
}
break ;

2) 删除整行元素

功能分析

当在行尾输入@时，可以对整行元素进行删除；当在数据后输入\\@时，可以删除一个\，输出为元素加\@。

代码实现   case语句

case '@' :       //对整行进行删除
 if( StackEmpty( &S) )
{
 printf( "该行无信息！\n" ) ;
 }
 Pop( &S , &tmp ) ;
 if( tmp == '\\' )
 {
Push( &S , ch ) ;
 }
 else
 {
  ClearStack( &S) ;
 }
break ;

3）输入数据并保存到文件

功能分析

定义一个主函数StackToFile( SqStack *S )，用fopen()函数打开指定路径的文件，获取指向该文件的指针，再使用fwrite()函数将一块内存区域中的数据写入到本地文本。

代码实现   case语句

//10.将栈写入文件
int StackToFile( SqStack *S )
{
FILE *fp = fopen( "./stacktofile.txt" , "a+" ) ；//"a+"  以读写的形式打开文件
fwrite( S->base , sizeof( SElemType ) , StackLength( S ) , fp ) ; //1.读写数据的地址；2.要读写的字节数；3.要读写多少个数据项；4.文件类型指针
fclose( fp ) ;
return 1 ;
}

四、调试分析

1.问题与对策

（1）问题：结构体成员引用符使用错误。

 对策：将引用符". " 改为指针的箭头运算符 ‘’->’’。

2.基本操作的算法复杂度分析

（1）空间复杂度

在入栈和出栈过程中，只需要一两个临时变量存储空间，所以空间复杂度是 O(1)。

（2）时间复杂度

对于出栈操作来说，不涉及内存的重新申请和数据的搬移，所以出栈的时间复杂度仍然是 O(1)。对于入栈操作来说，当栈中有空闲空间时，入栈操作的时间复杂度为 O(1)，但当空间不够时，就需要重新申请内存和数据搬移，所以时间复杂度为O(n)。对于入栈操作来说，最好情况时间复杂度是 O(1)，最坏情况时间复杂度是 O(n)。

五、测试结果

1. 删除某个元素

2.删除整行元素

3.输入数据并保存