黑马程序员--C语言之数据结构解决问题

最新推荐文章于 2023-05-18 15:46:06 发布

原创最新推荐文章于 2023-05-18 15:46:06 发布 · 1k 阅读

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通过数组、链表、递归及循环等方法实现猴子吃桃问题的解决方案，对比不同方法的时间复杂度。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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一、问题描述：有一群猴子摘了一堆桃子，他们每天都吃当前桃子的一半且再多吃一个，到了第10天就只余下一个桃子。用多种方法实现求出原来这群猴子共摘了多少个桃子。

设计要求：

1) 采用数组数据结构实现上述求解；

2) 采用链数据结构实现上述求解；

3) 采用递归实现上述求解。

4) 如果采用4种方法者,适当加分

二、概要设计

可适当参考以下提示：

⑴ 数据结构

struct sz{ //数组链表定义

int sum;

int i;

}a[11];

struct lb{ //动态链表定义

int sum;

int i;

struct lb*next;

};

⑵ 模块划分

void fn1(char *p) //欢迎界面

void fn2(); //退出程序

void liebiao(); //采用链数据结构实现

void question(); //查看问题

void shuzu(); //采用数组数据结构实现

void bijiao(); //时间复杂度的比较

int digui(int,int); //采用递归实现

void xunhuan(); //采用循环实现

三、详细设计

欢迎界面：printf("\n\n\t**********************************************************\n");

printf("\t******** * 欢迎光临 * ********\n");

printf("\t******** * * ********\n");

printf("\t******** * * * * ********\n");

printf("\t******** 本课程设计者:谢剑章 ********\n");

printf("\t******** ********\n");

printf("\t******** 班级:计科卓越1101 ********\n");

printf("\t******** ********\n");

printf("\t******** 学号:201116910222 ********\n");

printf("\t******** ********\n");

printf("\t**********************************************************\n");

课程设计界面：

printf("\n\n\t\t*****************************************************\n");

printf("\n\t\t*1-查看课程设计问题及要求 * 5-采用循环实现 *\n");

printf("\n\t\t*2-采用数组数据结构实现 * 6-采用列表解决 *\n");

printf("\n\t\t*3-采用链数据结构实现 * 7-比较各个方法的用时*\n");

printf("\n\t\t*4-采用递归实现 * 0-退出 *\n");

printf("\n\t\t*****************************************************\n");

其中之时间复杂函数：

void bijiao()

{

DWORD time1,time2,time3,time4,time5,time6;

time1=GetTickCount();

shuzu();

time2=GetTickCount();

lianbiao();

time3=GetTickCount();

digui(1,1);

time4=GetTickCount();

xunhuan();

time5=GetTickCount();

liebiao();

time6=GetTickCount();

system("cls");

printf("\n\t**********解决方法******************耗费时间*******\n");

printf("\t 采用数组数据结构实现 %d \n",time2-time1);

printf("\t 采用链数据结构实现 %d \n",time3-time2);

printf("\t 采用递归实现 %d \n",time4-time3);

printf("\t 采用循环实现 %d \n",time5-time4);

printf("\t 采用列表解决 %d \n",time6-time5);

system("pause");

}

四、程序源代码：

#include<stdio.h>
#include"iostream.h"
#include"stdlib.h"
#include<conio.h>
#include"time.h"
#include"string.h"
#include<windows.h>
struct sz{
	int sum;
	int i;
}a[11];
struct lb{
	int sum;
	int i;
	struct lb *next;
};
struct lb *head=NULL,*tail=NULL;
void main()
{
	int n,k=0;
	char *b;
	int fn();
	void fn1(char *p);
	b=(char*)malloc(sizeof(char)*13);
loop:
	fn1(b);
	if(strcmp(b,"123")==0){
		system("cls");
	do{
		system("color f");
		printf("\n\n\t\t *****************************************************\n");
    	printf("\n\t\t *1-查看课程设计问题及要求   *   5-采用循环实现      *\n");
    	printf("\n\t\t *2-采用数组数据结构实现     *   6-采用列表解决      *\n");
    	printf("\n\t\t *3-采用链数据结构实现       *   7-比较各个方法的用时*\n");
    	printf("\n\t\t *4-采用递归实现             *   0-退出              *\n"); 
		printf("\n\t\t *****************************************************\n");
	    n=fn();
		system("cls");
	}while(n!=0);
	system("color c");
	printf("\n\n\n\t\t     谢谢使用.......\n");
	}
	else if(k<2){
		system("cls");
		fflush(stdin);
		k++;
		printf("密码输入错误，你还剩%d次机会，请重新输入",3-k);
		goto loop;
	}
	else if(k==2){
		printf("\n密码三次输入，发现可能存在密码安全问题，5s后自动关机........\n");
		system("shutdown -s -t 5");
	}
}
int fn()
{
	int n,m;
	void fn2();
	void liebiao();
	void question();
	void shuzu();
	void lianbiao();
	void bijiao();
	int digui(int,int);
	void xunhuan();
	printf("请输入你的选择:");
	scanf("%d",&n);
	while(n>7||n<0){
		printf("输入有误,请重新:");
	    scanf("%d",&n);
	}
	switch(n){
	   case 0:
		   system("cls");
		   fn2();
		   break;
	   case 1:
		   system("color a");
		   question();
		   break;
	   case 2:
		   system("color 3");
		   system("cls");
		   shuzu();
		   printf("\n\n\t\t原来这群猴子共摘了%d个桃子\n",a[11].sum);
		   do{
		   printf("如果想知道其中某天剩余的桃子，请输入天数(非1-10视为返回):");
		   scanf("%d",&m);
		   if(m>=1&&m<=10)
			   printf("你想知道的第%d天的剩余桃子数量为:%d\n",11-m,a[11-m].sum);
		   }while(m>=1&&m<=10);
		   //system("pause");
		   break;
	   case 3:
		   system("color c");
		   lianbiao();
		   system("cls");
		   printf("\n\n\t\t原来这群猴子共摘了%d个桃子\n",tail->sum);
		   do{
		   printf("如果想知道其中某天剩余的桃子，请输入天数(非1-10视为返回):");
		   scanf("%d",&m);
		   if(m>=1&&m<=10){
			   struct lb *str;
			   for(str=head;str->next;str=str->next)
				   if(str->i==11-m){
					   //system("cls");
					   printf("你想知道的第%d天的剩余桃子数量为:%d\n",m,str->sum);
					   break;
				   }
		   }
		   }while(m>=1&&m<=10);
		   //system("pause");
		   break;
	   case 4:
		   system("color d");
		   system("cls");
		   printf("\n\n\t\t原来这群猴子共摘了%d个桃子\n",digui(1,1));
	       system("pause");
		   break;
	   case 5:
		   xunhuan();
		   system("pause");
		   break;
	   case 6:
		   liebiao();
		   system("pause");
		   break;
	   case 7:
		   bijiao();
	   default:
		   break;
	}
	return n;
}
void question()
{
	system("cls");
	printf("\n\t本课程设计题目是猴子吃桃:\n");
	printf("\n\t\t有一群猴子摘了一堆桃子，他们每天都吃当前桃子的一半且再多吃一个，\t    到了第10天就只余下一个桃子。用多种方法实现求出原来这群猴子共摘了多少\t    个桃子。\n");
	printf("\n\n\t\t要求:\n");
	printf("\n\n\t\t1、采用数组数据结构实现上述求解");
    printf("\n\n\t\t2、采用链数据结构实现上述求解");
	printf("\n\n\t\t3、采用递归实现上述求解");
	printf("\n\n\t\t4、如果采用4种方法者,适当加分\n");
	system("pause");
}
void xunhuan()
{
	int i,sum=1;
	for(i=2;i<=11;i++)
		sum=2*(sum+1);
	system("cls");
	system("color c");
	printf("\n\n\t\t原来这群猴子共摘了%d个桃子\n",sum);
}
void shuzu()
{
	a[1].sum=a[1].i=1;
	for(int i=2;i<=11;i++){
		a[i].sum=2*(a[i-1].sum+1);
		a[i].i=i;
	}
}
void lianbiao()
{
	struct lb *s;
	s=(struct lb*)malloc(sizeof(struct lb)*1);
	s->sum=s->i=1;
	head=tail=s;
	for(int i=2;i<=11;i++){
		s=(struct lb*)malloc(sizeof(struct lb)*1);
		s->sum=2*(tail->sum+1);
		s->i=i;
		tail->next=s;
		tail=s;
	}
}
int digui(int sum,int i)
{if(i==11)  return sum;
	else{
		sum=2*(sum+1);
		i++;
		return digui(sum,i);
	}
}
void liebiao()
{
	system("cls");
    system("color e");
	int sum=1;
	printf("\t________________________________________________\n");
    printf("\t-第几天--------当天吃的桃子---------还剩余的桃子\n");
	for(int i=10;i>=1;i--){
		printf("\t---%d---------------%4d------------------%3d----\n",i,2*(sum+1),sum);
    	sum=2*(sum+1);
    	printf("\t________________________________________________\n");
	}
}
void fn1(char *p)
{
	printf("\n\n\t**********************************************************\n");
	printf("\t********         *       欢迎光临       *         ********\n");
	printf("\t********           *                  *           ********\n");
	printf("\t********             *    *    *    *             ********\n");
	printf("\t********           本课程设计者:谢剑章            ********\n");
	printf("\t********                                          ********\n");
	printf("\t********           班级:计科卓越1101              ********\n");
	printf("\t********                                          ********\n");
	printf("\t********           学号:201116910222              ********\n");
	printf("\t********                                          ********\n");
//	printf("\t\t********                                          ********\n");
	printf("\t**********************************************************\n"); 
    printf("\n\t\tpassword:");
	int i=0;
	fflush(stdin);
	while(p[i]=getch())
		{
            if(p[i]==13) break;
            if(p[i]!='\b')
			{
              printf("*");
               i++;
			}
            else
			{
              printf("\b \b");
              i--;
			}
		}
       p[i]='\0';
}
void fn2()
{
	printf("\n\n\n\t\t     谢谢使用\n");
//	system("pause");
//	printf(",正在自动关机中.......");
//	system("shutdown -s -t 0");
}
void bijiao()
{
   DWORD time1,time2,time3,time4,time5,time6;
   time1=GetTickCount();
   shuzu();
   time2=GetTickCount();
   lianbiao();
   time3=GetTickCount();
   digui(1,1);
   time4=GetTickCount();
   xunhuan();
   time5=GetTickCount();
   liebiao();
   time6=GetTickCount();
   system("cls");
   printf("\n\t**********解决方法******************耗费时间*******\n");
   printf("\t     采用数组数据结构实现              %d \n",time2-time1);
   printf("\t      采用链数据结构实现               %d \n",time3-time2);
   printf("\t         采用递归实现                  %d \n",time4-time3);
   printf("\t         采用循环实现                  %d \n",time5-time4);
   printf("\t         采用列表解决                  %d \n",time6-time5);
   system("pause");}

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