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结构体练习

结构体的定义与使用

结构体是一种在C语言中用于存储多个变量及其类型信息的数据结构。它可以将相关的数据项整合在一起，便于处理和操作。本节将详细讲解结构体的使用方法。

结构体的基本定义

结构体由以下几个部分组成：

例如，以下定义了一个学生结构体：

struct student {
    char name[20]; // 姓名，字符数组，长度为20
    int id;      // 学号，整数
    int score;   // 成绩，整数
};

结构体的初始化

结构体可以通过静态分配或动态分配来初始化。在静态分配中，需要提前定义结构体并使用& 运算符获取地址。

struct student stu; // 结构体变量名
stu.name = "张三"; 
stu.id = 1;     
stu.score = 88;

在动态分配中，使用malloc函数：

struct student* stu = malloc(sizeof(struct student));
stu->name = "李四";
stu->id = 2;     
stu->score = 90;

结构体的嵌套

结构体可以嵌套包含同一类型或不同类型的结构体成员。例如，学生结构体中可以包含一个成绩结构体。

struct score { // 定义一个成绩结构体
    int Chinese; 
    int English; 
    int Math; 
};
struct student { // 学生结构体包含一个score结构体成员
    char name[20]; 
    int id;     
    struct score scr; //嵌套的成绩结构体
};

注意：结构体不能递归嵌套自身，但可以包含指向自身的指针类型。

结构体的数组与链表

结构体可以像数组一样进行存储和访问操作，或者通过链表方式实现动态数据结构。

结构体数组：

struct score {
    int English; 
    int Math; 
    float avg; 
};
struct student {
    char name[20]; 
    int id;     
    int Chinese; 
    struct score scr[20]; // 数组方式存储成绩
};
int main() {
    struct student stu[20]; // 定义一个学生数组
    stu[0].name = "张三";
    stu[0].id = 1;
    // 填充其他成员
    ...
    return 0;
}

结构体链表：

#include 
   
    
struct student { // 包含下一个指针的结构体
    int id;     
    char name[20]; 
    struct student* next; 
};
int main() {
    struct student* head = malloc(sizeof(struct student));
    head->next = NULL; // 初始化链表
    // 往循环中添加节点...
    return 0;
}
   

题目解答

题1：学生信息管理

需求：定义一个结构体表示学生的基本信息，并实现输入和输出。

#include 
   
    
struct student { // 结构体定义
    char name[20]; // 姓名
    int id;       // 学号
    char province[20]; // 籍贯
    int c_score;    // C语言考试成绩
};
int main() {
    struct student stu; // 结构体变量
    printf("请输入学生的姓名：");
    scanf("%s", stu.name);
    printf("请输入学生的学号：");
    scanf("%d", &stu.id);
    printf("请输入学生的籍贯：");
    scanf("%s", stu.province);
    printf("请输入C语言考试成绩：");
    scanf("%d", &stu.c_score);
    
    printf("\n学生信息如下：\n");
    printf("姓名：%s\t学号：%d\n籍贯：%s\tC成绩：%d\n", 
           stu.name, stu.id, stu.province, stu.c_score);
    
    return 0;
}
   

输出示例：

请输入学生的姓名：张三
请输入学生的学号：1
请输入学生的籍贯：北京
请输入C语言考试成绩：90
学生信息如下：
姓名：张三 学号：1 籍贯：北京 C成绩：90

题2：学生成绩计算

需求：定义结构体包含基本信息和三门成绩，计算平均分。

方法一：结构体作为函数参数和返回值

#include 
   
    
struct student {
    char name[20]; // 姓名
    int id;       // 学号
    int Chinese;   // 中文成绩
    int English;   // 英语成绩
    int Math;     // 数学成绩
    float avg;    // 平均分
};
struct student avg_fun(struct student s) {
    s.avg = (s.Chinese + s.English + s.Math) / 3.0;
    return s;
}
int main() {
    struct student stu = {"徐文涵", 12, 77, 88, 99, 0};
    stu = avg_fun(stu);
    
    printf("%s的三门主课均分：%.2f\n", stu.name, stu.avg);
    
    // 定义第二个学生
    struct student stu2 = {"王永先", 13, 77, 90, 77, 0};
    stu2 = avg_fun(stu2);
    
    printf("%s的三门主课均分：%.2f\n", stu2.name, stu2.avg);
    
    return 0;
}
   

题3：学员初始化与打印

需求：定义学员结构体数组，动态初始化，从键盘输入学员信息，并自增学号，最后遍历打印。

方法二：使用链表

#include 
   
    
#include 
    
     
#define SIZE 3
struct student { // 学员结构体
    char name[20]; // 姓名
    int id;       // 学号
    int score;    // 成绩
    struct student* next; // 下一个节点指针
};
stud* creat(stud* p) {
    p = malloc(sizeof(stud));
    p->next = NULL;
    return p;
}
void insert(stud* head) {
    stud* p = creat(head);
    if (head == NULL) {
        head = p;
    } else {
        stud* current = head;
        while (current->next != NULL) {
            current = current->next;
        }
        current->next = p;
    }
}
void output(stud* head) {
    stud* current = head;
    while (current != NULL) {
        printf("%d %s %d\n", current->id, current->name, current->score);
        current = current->next;
    }
}
int main() {
    stud* head = creat(head);
    
    printf("已输入0个学生信息，要继续录入吗？(按q退出录入)：");
    while (true) {
        insert(head);
        printf("已输入%d个学生信息，要继续录入吗？（按q退出）：", NumberOfStudents);
        while (getchar() != '\n');
        if (getchar() == 'q') break;
    }
    
    printf("\n初始化后的学员信息：");
    output(head);
    
    free(head);
    return 0;
}
    
   

题4：日期计算函数

需求：编写一个函数，输入日期，返回下一天日期，并考虑闰年。

#include 
   
    
struct date { // 日期结构体
    int year;  // 年
    int mon;  // 月
    int day;  // 日
};
int adj_date(struct date* p) {
    if (p->year >= 0) {
        if (p->mon > 0 && p->mon < 13) {
            if (p->day > 0 && p->day <= day_of_month(p)) {
                return 1; // 表示日期合法
            }
        }
    }
    return 0; // 日期无效
}
int day_of_month(struct date* p) {
    int daysInMonth[] = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
    if (p->mon == 2 && is_leap(p)) {
        return 29;
    } else {
        if (p->mon < 12) {
            return daysInMonth[p->mon];
        } else {
            return daysInMonth[p->mon - 1];
        }
    }
}
bool is_leap(struct date* p) {
    if (p->year % 4 == 0 && p->year % 100 != 0) {
        return true;
    }
    if (p->year % 400 == 0) {
        return true;
    }
    return false;
}
struct date next_day(struct date* p) {
    struct date q = *p;
    if (q.day == day_of_month(p)) {
        q.day = 1;
        q.mon++;
        if (q-mon % 12 == 0) {
            q.mon = 1;
            q.year++;
        }
    } else {
        q.day++;
    }
    return q;
}
int main() {
    struct date date1;
    do {
        printf("请按顺序输入年份、月份、日期：");
        scanf("%d %d %d", &date1.year, &date1.mon, &date1.day);
        struct date* p1 = &date1;
        if (adj_date(p1)) {
            struct date next = next_day(p1);
            printf("输入的日期为：%d %d %d\n", date1.year, date1(mon), date1.day);
            printf("日期的下一天为：%d %d %d\n", next.year, next(mon), next.day);
            break;
        } else {
            printf("输入日期不合法！\n");
            continue;
        }
    } while (true);
    return 0;
}
   

通过以上的示例，可以了解如何在C语言中使用结构体来完成各种数据处理任务。结构体使得数据的存储和操作更加高效和直观。