结构体与共同体课件.ppt

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1、结构体与共同体结构体与共同体第1页，此课件共45页哦学习目标学习目标n n学会建立和使用结构体、共同体。n n能够为数据对象动态分配和释放内存。n n能够建立和操作链表。n n理解链式数据结构的应用。第2页，此课件共45页哦n n11.1 引言n n数组是一组同类型的数据集合。n n结构体是一种构造数据类型n n用途：把不同类型的数据组合成一个整体-自定义数据类型第3页，此课件共45页哦n n11.2结构体类型及其变量的定义和初始化 n n11.2.1 结构体类型定义struct 结构体名结构体名 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.；成员类型可以是基

2、本型或构造型struct是关键字,不能省略合法标识符可省:无名结构体第4页，此课件共45页哦例 struct student int number;char name20;char sex;int age;namenumber sexage2字节2字节20字节1字节.结构体类型定义描述结构的组织形式,不分配内存第5页，此课件共45页哦定义结构体类型时要注意以下几点：定义结构体类型时要注意以下几点：1）结构体成员可以是任何基本数据类型，也可以是数组、指针类型。）结构体成员可以是任何基本数据类型，也可以是数组、指针类型。如上例中的如上例中的name成员为字符数组类型，成员为字符数组类型，sex成员

3、为字符指针成员。成员为字符指针成员。2）结构体类型可以嵌套定义，结构体中的成员可以是其它结构体类型。）结构体类型可以嵌套定义，结构体中的成员可以是其它结构体类型。3）定义的结构体类型，在编译时系统不对类型分配内存空间。）定义的结构体类型，在编译时系统不对类型分配内存空间。struct DATE int year;/年年 int month;/月月 int day;/日日;struct student long int number;/学号学号 char name8;/姓名姓名 int age;/年龄年龄 char*sex;/性别性别 struct DATE birthday;/出生日期出生日期

4、 结构体嵌套定义结构体嵌套定义；第6页，此课件共45页哦例 struct student int number;char name8;char sex;int age;struct DATE birthday;struct student stu1,stu2;n n11.2.2 结构体变量的定义n n先定义结构体类型，再定义结构体变量n n一般形式：一般形式：struct 结构体名结构体名 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.；struct 结构体名结构体名 变量名表列变量名表列；例#define STUDENT struct student STUD

5、ENT int number;char name8;char sex;int age;struct DATE birthday;STUDENT stu1,stu2;第7页，此课件共45页哦n n定义结构体类型的同时定义结构体变量一般形式：一般形式：struct 结构体名结构体名 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.变量名表列；变量名表列；例 struct student int number;char name8;char sex;int age;struct DATE birthday;stu1,stu2;第8页，此课件共45页哦n n直接定义结构体

6、变量直接定义结构体变量一般形式：一般形式：struct 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.变量名表列；变量名表列；例 struct int number;char name8;char sex;int age;struct DATE birthday;stu1,stu2;用用无名结构体无名结构体直接定义直接定义变量变量只能一次只能一次第9页，此课件共45页哦n n11.2.3 结构体变量的引用和初始化 1）对结构体变量中成员的引用）对结构体变量中成员的引用例如：例如：stu1.numer 相当于一个长整型的变量相当于一个长整型的变量stu1.name

7、 相当于一个数组名相当于一个数组名 如果一个结构体类型中又嵌套一个结构体类型，如果一个结构体类型中又嵌套一个结构体类型，访问该类型的变量时应采取逐级访问的方法，访问该类型的变量时应采取逐级访问的方法，直到得到所需访问的成员为止。直到得到所需访问的成员为止。例如：例如：stu1.birthday.yearstu1.birthday.month 第10页，此课件共45页哦2）对整个结构体变量的引用）对整个结构体变量的引用 相同类型的结构体变量可以整体赋值相同类型的结构体变量可以整体赋值例如：例如：struct student stu1,stu2;stu1=stu2;第11页，此课件共45页哦【例例

8、11-1】结构体类型变量的引用示例。结构体类型变量的引用示例。#includestruct DATE int year;/年年 int month;/月月 int day;/日日;struct student long int number;/学号学号 char name8;/姓名姓名 int age;/年龄年龄 char sex2;/性别性别 struct DATE birthday;/出生日期出生日期 结构体嵌套定义结构体嵌套定义;第12页，此课件共45页哦void main()struct student st1;/声明结构体变量声明结构体变量 scanf(%ld,&st1.number

9、);/输入学号输入学号 scanf(%s,st1.name);/输入姓名输入姓名 scanf(%d,&st1.age);/输入年龄输入年龄 scanf(%s,st1.sex);/输入性别输入性别 scanf(%d%d%d,&st1.birthday.year,&st1.birthday.month,&st1.birthday.day);/出生日期出生日期 printf(学号：学号：%ld 姓名：姓名：%s 年龄：年龄：%d 性别：性别：%s,st1.number,st1.name,st1.age,st1.sex);printf(出生日期：出生日期：%d-%d-%dn,st1.birthday.

10、year,st1.birthday.month,st1.birthday.day);第13页，此课件共45页哦n n11.2.3 结构体变量的引用和初始化n n形式一：struct 结构体名结构体名 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.；struct 结构体名结构体名 结构体变量结构体变量=初始数据初始数据；例 struct student int number;char name8;char sex;struct student stu1=110,“Lin Ping”,F;第14页，此课件共45页哦n n形式二：形式二：struct 结构体名结构体名

11、 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.结构体变量结构体变量=初始数据初始数据；例 struct student int num;char name8;char sex;stu1=110,“Lin Ping”,F;第15页，此课件共45页哦n n形式三：形式三：struct 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.结构体变量结构体变量=初始数据初始数据；例 struct int num;char name8;char sex;stu1=112,“Lin Ping”,F;第16页，此课件共45页哦n n11.3 结构体

12、数组n n结构体数组的定义struct student int num;char name8;char sex;int age;struct student stu2;struct student int num;char name8;char sex;int age;stu2;第17页，此课件共45页哦n n结构体数组初始化例 struct int num;char name20;char sex;int age;stu=,;顺序初始化:struct student int num;char name20;char sex;int age;struct student stu=100,“Wa

13、ng Lin”,M,20,101,“Li Gang”,M,19,110,“Liu Yan”,F,19;例 struct student int num;char name20;char sex;int age;stu=,;分行初始化:struct student int num;char name10;char sex;int age;struct student stu=100,“Lin ping”,M,22,111,“Lin hong”,M,29,120,“Li qiang”,F,16;全部初始化时维数可缺省n n结构体数组引用结构体数组引用引用方式：引用方式：结构体数组名结构体数组名 下

14、标下标.成员名成员名 struct student int num;char name10;char sex;int age;str3;stu1.age+;strcpy(stu0.name,”Li San”);第18页，此课件共45页哦n n11.4 结构体指针n n指向结构体变量的指针n n定义形式：定义形式：struct struct 结构体名结构体名 *结构体指针名结构体指针名;例例 struct student *p;struct student *p;n n使用结构体指针变量引用成员形式使用结构体指针变量引用成员形式(*结构体指针名结构体指针名).成员名成员名结构体指针名结构体指针名

15、-成员名成员名结构体变量名结构体变量名.成员名成员名第19页，此课件共45页哦n n用指向结构体的指针作函数参数n n用结构体变量的成员作参数用结构体变量的成员作参数-值传递值传递n n用指向结构体变量或数组的指针作参数用指向结构体变量或数组的指针作参数-地址传递地址传递n n用结构体变量作参数用结构体变量作参数-多值传递多值传递多值传递多值传递，效率低效率低第20页，此课件共45页哦11.5 用结构体变量作函数参数用结构体变量作函数参数【例11-5】将例11-2中输出功能用函数print 实现。#includestruct student /定义结构体类型 long int number;/

16、学号 char name8;/姓名 float score2;/2门课程的成绩 ;void print(struct student stud)/定义输出函数print int j;printf(%ld%7s,stud.number,stud.name);for(j=0;j2;j+)printf(%7.1f ,stud.scorej);printf(n);第21页，此课件共45页哦void main()struct student stud3;/定义结构体数组定义结构体数组 int i,j;/输入输入 for(i=0;i2;i+)scanf(%ld,&studi.number);scanf(%

17、s,studi.name);for(j=0;j2;j+)scanf(%f,&studi.scorej);printf(n学号学号 姓名姓名 数学数学 英语英语n);for(i=0;i3;i+)print(studi);/调用输出函数调用输出函数print 第22页，此课件共45页哦例例 结构体指针变量作为函数参数结构体指针变量作为函数参数【例例11-6】将例将例11-4中输出功能用函数中输出功能用函数print实现。实现。#includestruct student /定义结构体类型定义结构体类型 long int number;/学号学号 char name8;/姓名姓名 float sco

18、re2;/2门课程的成绩门课程的成绩 ;void print(struct student*sp)/定义定义 print 函数函数 int j;printf(%ld%7s,sp-number,sp-name);for(j=0;jscorej);printf(n);第23页，此课件共45页哦void main()struct student stud3=230401,“李立李立”,80,89,230402,王平王平,79,87,230403,赵赵宏宏,88,86;int i;printf(n学号学号 姓名姓名 数学数学 英语英语n);for(i=0;i3;i+)print(&studi);/调调

19、print 函数函数第24页，此课件共45页哦n n11.7 链表链表 x1 1222头头指指针针1876 x2 1556 x3 1066 x4 0struct nodestruct node int x;int x;struct node*next struct node*next;利用指针和结构体建立链表利用指针和结构体建立链表 122215561066结点结点1结点结点2结点结点3结点结点4第25页，此课件共45页哦n n1 1mallocmalloc函数函数函数函数mallocmalloc函数的原型为：函数的原型为：void*malloc(unsigned int size)void*

20、malloc(unsigned int size)其作用是在内存的动态存储区（堆）中分配一个长度为其作用是在内存的动态存储区（堆）中分配一个长度为sizesize的连续空的连续空间。间。n n2 2freefree函数函数函数函数由于内存空间总是有限的，不可能无限分配下去，而且一个程序应该尽由于内存空间总是有限的，不可能无限分配下去，而且一个程序应该尽量节约系统资源，因此，用完后应及时释放它，以便其它的变量或量节约系统资源，因此，用完后应及时释放它，以便其它的变量或者程序能够使用。这时我们就要用到者程序能够使用。这时我们就要用到freefree函数。其函数原型是：函数。其函数原型是：void

21、free(void*p)void free(void*p)作用是释放由指针作用是释放由指针p p所指向的内存空间。所指向的内存空间。第26页，此课件共45页哦静态链表静态链表静态链表的结点不是动态开辟的静态链表的结点不是动态开辟的动态链表动态链表11.7.2 链表的定义和特点链表的定义和特点 1）不需要预先分配内存空间；2）分配的空间可以根据程序的需要扩大或缩小。第27页，此课件共45页哦【例例11-10】单链表的建立。单链表的建立。#include#include /*包含动态内存分配函数的头文件包含动态内存分配函数的头文件*/#define N 10/*N为人数为人数*/typedef s

22、truct nodechar name20;struct node*link;stud;第28页，此课件共45页哦stud*create(int n)/*建立单链表的函数，形参建立单链表的函数，形参n为人数为人数*/stud*p,*h,*s;/*h保存表头结点的指针，保存表头结点的指针，*p指向当前结点的前一个结点，指向当前结点的前一个结点，*s指向当前结点指向当前结点*/int i;/*计数器计数器*/if(h=(stud*)malloc(sizeof(stud)=NULL)/*分配空间并检测分配空间并检测*/printf(分配内存空间失败分配内存空间失败!);exit(0);h-name0

23、=;/*把表头结点的数据域置空把表头结点的数据域置空*/h-link=NULL;/*把表头结点的链域置空把表头结点的链域置空*/p=h;/*p指向表头结点指向表头结点*/第29页，此课件共45页哦for(i=0;ilink=s;/*把s的地址赋给p所指向的结点的链域，这样就把p和s所指向的结点连接起来了*/printf(请输入第%d个人的姓名,i+1);scanf(%s,s-name);/*在当前结点s的数据域中保存姓名*/s-link=NULL;p=s;return(h);第30页，此课件共45页哦void main()int number;/*保存人数*/stud*head;/*head是

24、保存单链表表头结点地址的指针*/number=N;head=create(number);/*把新建单链表表头地址赋给head指针*/以上为建立包含N个人姓名的单链表。建好一个单链表之后，可进行一些如插入、删除等操作。下面先介绍查找算法，再来讨论插入和删除操作，第31页，此课件共45页哦stud*search(stud*h,char*x)/*查链表函数，其中h是链表头指针，x指针是要查找人的姓名*/stud*p;/*当前指针，指向要与所查找的姓名进行比较的结点*/char*y;/*保存结点数据域内姓名的指针*/p=h-link;while(p!=NULL)y=p-name;if(strcmp(

25、y,x)=0)/*把数据域里的姓名与所要查找的姓名 比较，若相同则返回0，即条件成立*/return(p);/*返回与所要查找结点的地址*/else p=p-link;if(p=NULL)printf(未能查找到该数据!);第32页，此课件共45页哦动态链表的插入操作动态链表的插入操作 n n假设在一个单链表中存在2个连续结点p、q（其中p为q的直接前驱），现在需要在p、q之间插入一个新结点s，那么我们必须先为s分配空间并赋值，然后使p的指针域存储s的地址，s的指针域存储q的地址即可。(p-link=s;s-link=q)，这样就完成了插入操作。第33页，此课件共45页哦void insert

26、(stud*p)/*插入函数，在指针p后插入*/char stuname20;stud*s;/*指针s是保存新结点地址的*/if(s=(stud*)malloc(sizeof(stud)=NULL)printf(不能分配内存空间!);exit(0);printf(请输入你要插入的人的姓名:);scanf(%s,stuname);strcpy(s-name,stuname);/*把指针stuname所指向的数组元素 拷贝给新结点的数据域*/s-link=p-link;/*把新结点的链域指向原来p结点的后继结点*/p-link=s;/*p结点的链域指向新结点*/第34页，此课件共45页哦动态链表的

27、删除操作动态链表的删除操作 n n假如我们已经知道了要删除的结点p的位置，那么要删除p结点时只要令p结点的前驱结点的指针域由存储p结点的地址改为存储p的后继结点的地址，并释放p结点即可。第35页，此课件共45页哦void delete(stud*x,stud*y)/*删除函数，其中y为要删除的结点的指针，x为要删除的结点的前一个结点的指针*/stud*s;s=y;x-link=y-link;free(s);第36页，此课件共45页哦n n11.8 共同体用户自定义数据类型用户自定义数据类型,也叫联合体也叫联合体用途：用途：将不同类型的数据项组织为一个整体，占有同一段内存将不同类型的数据项组织为

28、一个整体，占有同一段内存共用体类型定义共用体类型定义定义形式：定义形式：union 共同体名共同体名 成员表；成员表；;例 union number int i；float f;第37页，此课件共45页哦共用体变量的定义共用体变量的定义1）先定义共同体类型，再定义及共同体类型变量union number int i；float f;union number data;第38页，此课件共45页哦共用体变量的定义共用体变量的定义2)定义类型的同时，定义共同体类型变量union number int i；float f;data;第39页，此课件共45页哦共用体变量的定义共用体变量的定义3)直接定义

29、共同体变量union int i；float f;data;第40页，此课件共45页哦11.8.2 共用体变量的引用和初始化共用体变量的引用和初始化 n n1共同体变量的引用共同体变量的引用例如：定义共同体类型number,声明共同体变量dataunion number int i；float f;union number data;data.i /引用共同体变量中的成员 idata.f /引用共同体变量中的成员 f 第41页，此课件共45页哦2.共同体变量的初始化共同体变量的初始化由于共同体类型变量共享内存空间，共同体变量初始化时，由于共同体类型变量共享内存空间，共同体变量初始化时，只能对第

30、一个成员的数据类型初始化。只能对第一个成员的数据类型初始化。例如：例如：union number data=10;/正确正确union number data=10,25.4;/错误，错误，不能对第一个成员以外的数据类型初始化不能对第一个成员以外的数据类型初始化第42页，此课件共45页哦11.9 用用typedef 定义类型定义类型 C语言中使用“typdef”给以有的数据类型定义一个新的类型名。一般形式为：typedef 类型名 别名这里 typedef 是关键字，类型名是指已存在类型的名字，别名是指新起的名字。例如：typedef int INTEGER;定义的 INTEGER 等价于基本数据类型名i。INTEGER i,j;变量i,j为INTEGER 类型，也就是int 类型。第43页，此课件共45页哦说明说明1）typedef 只是对原有的类型增加了一个新名字，并没有生成只是对原有的类型增加了一个新名字，并没有生成新的数据类型。新的数据类型。2）typedef不能用于变量的定义。不能用于变量的定义。3）为了增加程序的可读性，一般）为了增加程序的可读性，一般typedef 定义的新类型名采用定义的新类型名采用大写字母。大写字母。第44页，此课件共45页哦11.10 本章小结本章小结 n n结构体类型n n共同体类型第45页，此课件共45页哦