计科《数据结构》课程设计指导书.docx
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计科《数据结构》课程设计指导书
景德镇陶瓷学院科技艺术学院
《数据结构》课程设计指导书
指导老师:
何福保、胡开华
2018年12月
目录
第一节、序言2
第二节、课程设计要求3
第三节、课程设计论文的格式4
第四节、考勤及考核5
第五节、课题及任务<题目及要求)6
题目1运动会分数统计*6
题目2一元多项式计算*7
题目3迷宫求解7
题目4文章编辑7
题目5joseph环*8
题目6建立二叉树,层序、先序遍历<用非递归的方法)**8
题目7扑克牌游戏9
题目8商品货架管理9
题目9行文本编辑器9
题目10作业调度11
题目11图<校园导游图)**13
题目12教案计划编编制问题13
题目13航空客运订票系统*14
第一节、序言
《数据结构》课程设计是为配合课堂教案,使学生进一步掌握《数据结构》课程中有关理论知识,并通过对具体事物的分析,得出抽象的结构<关系),建立数据模型<公式),并最终设计出良好的算法<流程图)。
本次课程设计统一要求用C或者C++言编程并调试<程序设计),以提高学生的程序设计及解决实际问题的能力;并为后续课程学习打下基础。
本次课程设计所列问题,大都与现实生活密切相关,并且其包含了《数据结构》课程中所讲述的基本类型,具有典型意义。
要求学生利用《数据结构》课程有关理论,参考本手册所介绍的软件工程的的相关方法,对不同问题分别进行需求分析,概要设计,然后进行详细设计和代码的编写,并进行测试得出相应软件,最后编写软件说明及课程设计论文。
由于只有二周共十天的时间,为使学生能尽快抓住问题的本质,每个题目不但给出了问题描述,要求,还给出实现提示,以便学生能尽快完成课程设计任务。
第二节、课程设计要求
学生必须仔细阅读《数据结构》课程设计方案,认真主动完成课设的要求。
有问题及时主动通过各种方式与教师联系沟通。
学生要发挥自主学习的能力,充分利用时间,安排好课设的时间计划,并在课设过程中不断检测自己的计划完成情况,及时的向教师汇报。
课程设计按照教案要求需要两周时间完成,两周中每天<按每周5天)至少要上3-4小时的机来调试C/C++语言设计的程序,总共至少要上机调试程序30小时。
数据结构是一门涉及多门课程的课程,难度较大,需要较好的C/C++语言的程序设计和调试能力,如果学生能够按照要求,从时间和精力上保证完全的投入,相信能够有很大的收获。
第三节、课程设计论文的格式
1、对每个题目要有需求分析
在需求分析中,将题目中要求的功能进行叙述分析,并且设计解决此问题的数据存储结构,<有些题目已经指定了数据存储的,按照指定的设计),设计或叙述解决此问题的算法,描述算法建议使用流程图,进行算法分析指明关键语句的时间复杂度。
给出实现功能的一组或多组测试数据,程序调试后,将按照此测试数据进行测试的结果列出来。
对有些题目提出算法改进方案,比较不同算法的优缺点。
如果程序不能正常运行,写出实现此算法中遇到的问题,和改进方法;
2、对每个题目要有相应的源程序<可以是一组源程序,即详细设计部分)
源程序要按照写程序的规则来编写。
要结构清晰,重点函数的重点变量,重点功能部分要加上清晰的程序注释。
程序能够运行,要有基本的容错功能。
尽量避免出现操作错误时出现死循环。
3、最后提供的主程序可以象一个应用系统一样有主窗口,通过主菜单和分级菜单调用课程设计中要求完成的各个功能模块,调用后可以返回到主菜单,继续选择其他功能进行其他功能的选择。
4、对每个模块的层次结构用具体的语言来实现 5、编写软件使用说明手册。 6、课程设计的上交作业包括: 课程设计论文+源程序+可执行程序+运行说明文档。 第四节、考勤及考核 全体同学在课程设计期间,必须在上课时间到专业机房进行考勤,一天四次<早上8: 00及11: 30,下午2: 00及3: 50)。 每位同学必须的课题完成之后,必须通过指导老师的考核,基本完成课题要求的起点为合格,另根据具体完成模块情况进行考核评分。 《数据结构》课程设计的最后成绩有以下几个方面组成: 程序运行情况<20分), 程序的结构合理与否<10分), 算法说明的清晰程度<10分), 总结的深刻程度<10分), 课设过程中的课设进展情况(应该至少有四次)<20分), 独立完成情况<学生间不相互雷同)<20分), 以及加分因素<10分);共100分 附注: 1.在学生实习中,学生若有5次考勤不到,综合评定成绩不得超过中以上成绩; 2.在学生实习中,学生若有7次考勤不到,综合评定成绩不得超过及格及以上成绩; 3.在学生实习中,学生若有9次考勤不到,综合评定成绩为不及格。 4.在学生实习中,发现学生有抄袭现象,综合评定成绩为不及格。 第五节、课题及任务<题目及要求) 本次课程设计完成如下模块<共13个模块,两个带有**号的模块必做,在四个带*号的模块中必须选做一个,多做可以加分) 题目1运动会分数统计* 1、问题描述 参加运动会有n个学校,学校编号为1……n。 比赛分成m个男子工程,和w个女子工程。 工程编号为男子1……m,女子m+1……m+w。 不同的工程取前五名或前三名积分;取前五名的积分分别为: 7、5、3、2、1,前三名的积分分别为: 5、3、2;哪些取前五名或前三名由学生自己设定。 2、要求 功能要求: (1)可以输入各个工程的前三名或前五名的成绩; (2)能统计各学校总分; (3)可以按学校编号、学校总分、男女团体总分排序输出; (4)可以按学校编号查询学校某个工程的情况; (5)可以按工程编号查询取得前三或前五名的学校。 规定: 输入数据形式和范围: 20以内的整数<如果做得更好可以输入学校的名称,运动工程的名称) 输出形式: 有中文提示,各学校分数为整数 界面要求: 有合理的提示,每个功能可以设立菜单,根据提示,可以完成相关的功能要求。 存储结构: 学生自己根据系统功能要求自己设计,但是要求运动会的相关数据要存储在数据文件中。 <数据文件的数据读写方法等相关内容在c语言程序设计的书上,请自学解决)请在最后的上交资料中指明你用到的存储结构; 测试数据: 要求使用1、全部合法数据;2、整体非法数据;3、局部非法数据。 进行程序测试,以保证程序的稳定。 测试数据及测试结果请在上交的资料中写明; 题目2一元多项式计算* 1、问题描述 1)、能够按照指数降序排列建立并输出多项式; 2)、能够完成两个多项式的相加、相减,并将结果输入。 2、要求 在上交资料中请写明: 存储结构、多项式相加的基本过程的算法<可以使用程序流程图)、源程序、测试数据和结果、算法的时间复杂度、另外可以提出算法的改进方法。 题目3迷宫求解 1、问题描述 可以输入一个任意大小的迷宫数据,用非递归的方法求出一条走出迷宫的路径,并将路径输出。 2、要求 在上交资料中请写明: 存储结构、基本算法<可以使用程序流程图)、源程序、测试数据和结果、算法的时间复杂度、另外可以提出算法的改进方法。 题目4文章编辑 1、问题描述 输入一页文字,程序可以统计出文字、数字、空格的个数。 静态存储一页文章,每行最多不超过80个字符,共N行 2、要求 <1)分别统计出其中英文字母数和空格数及整篇文章总字数; <2)统计某一字符串在文章中出现的次数,并输出该次数; <3)删除某一子串,并将后面的字符前移。 存储结构使用线性表,分别用几个子函数实现相应的功能; 输入数据的形式和范围: 可以输入大写、小写的英文字母、任何数字及标点符号。 输出形式: <1)分行输出用户输入的各行字符; <2)分4行输出"全部字母数"、"数字个数"、"空格个数"、"文章总字数" <3)输出删除某一字符串后的文章 题目5joseph环* 1、问题描述 编号是1,2,……,n的n个人按照顺时针方向围坐一圈,每个人只有一个密码<正整数)。 一开始任选一个正整数作为报数上限值m,从第一个仍开始顺时针方向自1开始顺序报数,报到m时停止报数。 报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直到所有人全部出列为止。 设计一个程序来求出出列顺序。 2、要求 利用单向循环链表存储结构模拟此过程,按照出列的顺序输出各个人的编号。 测试数据: m的初值为20,n=7,7个人的密码依次为3,1,7,2,4,7,4,首先m=6,则正确的输出是什么? 要求: 输入数据: 建立输入处理输入数据,输入m的初值,n,输入每个人的密码,建立单循环链表。 输出形式: 建立一个输出函数,将正确的输出序列 题目6建立二叉树,层序、先序遍历<用非递归的方法)** 1、问题描述 要求能够输入树的各个结点,并能够输出用不同方法遍历的遍历序列;分别建立建立二叉树存储结构的的输入函数、输出层序遍历序列的函数、输出先序遍历序列的函数; 2、要求 在上交资料中请写明: 存储结构、基本算法<可以使用程序流程图)、源程序、测试数据和结果、算法的时间复杂度、另外可以提出算法的改进方法。 题目7扑克牌游戏 1、问题描述 编号为1-52张牌,正面向上,从第2张开始,以2为基数,是2的倍数的牌翻一次,直到最后一张牌;然后,从第3张开始,以3为基数,是3的倍数的牌翻一次,直到最后一张牌;然后…从第4张开始,以4为基数,是4的倍数的牌翻一次,直到最后一张牌;...再依次5的倍数的牌翻一次,6的,7的直到以52为基数的翻过,输出: 这时正面向上的牌有哪些? 2、要求 在上交资料中请写明: 存储结构、基本算法<可以使用程序流程图)、源程序、测试数据和结果、算法的时间复杂度、另外可以提出算法的改进方法。 题目8商品货架管理 1、问题描述 一超市货架以栈的方式摆放商品,生产日期越靠近栈底;出货时从栈顶取货,一天营业结束,如果货架不满,则需上货。 如果直接将商品摆放到货架上,则会使生产日期越近的商品越靠近栈顶。 这样就需要倒货架,仍使生产日期越近的越靠近栈底。 假设该超市由专人根据电脑销售数据随时进行上货,某种商品每件次“取货”平均时间为TX1,每件次“上货”平均时间为TX2,该商品每天销售件数为NX<每天销售总件数据为N,K为商品种类数,N=N1+~+NK),该员工该商品上货工作时间为TX<每天工作总时间为T,T=T1+~+TK), 2、要求 设计一个算法,每一次上货后始终保持生产日期越近的商品越靠近栈底。 求货架上剩余货物M、每天销售件数N、员工每天上货工作时间T,三者之间有何关系及T的最小值。 题目9行文本编辑器 1、问题描述 行文本编辑器 2、要求 <1)编辑新文件,运行EDLIN进入编辑状态,是新文件则提示“NewFile”,并给出编辑提示符“*”号。 C〉EDLINfilename *I〈RETURN〉<输入I命令进入插入状态) 1: *a=1 2: *b=2 3: *c=a+b 4: *? c 5: *〈Ctrl〉+〈Break〉 *E〈RETURN〉<存盘退出) <2)修改旧文件,运行EDLIN进入编辑状态,是旧文件则提示“Endofainputfile”,说明文件已从盘上调出,可以进行修改;并给出编辑提示符“*”号。 *3〈RETURN〉<输入行号进行修改) 3: *c=a+b 3: *c=a*b(输入修改内容> *Q〈RETURN〉<不存盘退出) <3)显示文件内容 *L〈RETURN〉 1: *a=1 2: *b=2 3: *c=a+b 4: *? c * 插入行: *nD〈RETURN〉(从n行之前开始插入内容,以〈Ctrl〉+〈Break〉结束> 删除行 *nD〈RETURN〉<将第n行内容删除) *n,mD〈RETURN〉<将第n行到第m行的所有内容删除) 3、实现提示: 采用一种堆结构存储待编辑字符,具体做法在下面介绍。 <1)在内存开辟可容纳maxlines行大小的编辑工作区的bufsize的修改缓冲区。 <2)系统启动时,要求用户输入编辑文件名,如果该文件存在,则调入maxlines行到文本编辑工作区;如果该文件不存在,则认为是新建文件。 <3)对读入的文件建立相应的行表。 行表指出每一行的行号和该行子串的长度,它们按照行号排序。 在文本编辑程序中设立行指针、字符指针,分别批示当前操作的行、字符。 <4)执行插入、删除、修改操作时,将本次操作内容放到缓冲区。 题目10作业调度 1、问题描述 一个公司的职员可分为经理、部门主管和职工。 公司的服务支持由一个共同的秘书处承担,每一个职员都可以提出服务请求<诸如企划及建议、指示及批复等),只要填写一张包括该职员的职位、任务号、任务内容的表格即可。 这张表格内的信息存储在一个作业请求记录JobRequest队列中,并根据时间将作业加入到对应的优先级队列中。 初始作业队列存放于一个作业队列文件中,作业队列文件中存放有一批将被加入到优先级队列的作业。 每个作业请求都以记录的形式存放在“job.dat”文件中。 记录中记载着职员的职位、作业标识号和工作时间。 所有作业在读入后都加入到一个名为“jobpool-作业池”的优级队列中,然后,按其所具有的优先级逐个进行处理,并将处理结果打印出来。 程序最后打印为每一类人的总服务时间。 2、要求 <1)编写为输入打开文件“job.dat”,读入作业文件,为staffPerson域、作业标识域、任务内容等域赋值。 <2)利用优先级队列对所有作业调度,计录作业流转各处理环节所需的处理的时间,并打印作业信息。 最后打印为每一作业服务的总时间。 <3)将调度策略改为“先来先服务”,利用先进先出的队列重新实现作业调度。 3、实现提示 <1)为表明每一员工因职位不同具有不同的优先级,将其按职位建在一个枚举型变量中。 经理优先级最高<为0);部门主管优先级次之<为1),等等: <2)程序中需要使用一个辅助数组jobServicesUse,用来存放为每一类职员提供服务的时间。 <3)程序中还需要用到两个打印函数,一个是PrintJobInfo<),它打印出每一个作业的信息;另一个是PrintSummary<),打印公司为各类职员提供服务的总时间。 JobRequest记录及相关的函数都在头文件“job.h”中。 <4)为输入打开文件“job.dat”,读入作业文件时,需判断出错情况。 再根据不同类的人,分别为为staffPerson域、作业标识域、作业所需时间域赋值。 <5)执行一个循环,当优先级队列不空时,作业逐个退出优先级队列,打印作业信息,进行服务时间累计。 待作业全部退出后,打印公司为各类职员提供服务的总时间。 题目11图<校园导游图)** 1、问题描述 制作陶瓷学院的校园导游图,游客通过终端可询问: <1)从某一景点到另一景点的最短路径。 <2)游客从公园进入,选取一条最佳路线3,使游客可以不重复地游览各景点,最后回到出口<出口就在入口处旁边) 2、要求 <1)将导游图看作一张带权无向图,顶点表示公园的各个景点,边表示各景点之间的道路,边上的权值表示距离。 为此图选择适当的数据结构。 <2)把各种路径都显示给游客,由游客自己选择游览路线。 <3)画出景点分布图于屏幕上。 3、实现提示 <1)第一实际是最短路径问题,如果有几条路径长度相同,可选择途径景点较少的路径提供给游客。 <2)第二问可采用深度优先搜索,如果有多种路径可选择,则选择带权路径最小的路线提供给游客。 题目12教案计划编编制问题 1、问题描述、 在学的每个专业都要制定教案计划。 假设任何专业都有固定的学习班年限,每学期含两个学期,每学期的时间长度和学分上限值均相等。 每个专业开设的课程都是确定的,而且课程开设时间的安排必须满足先修关系。 每门课程有哪些先修课程是确定的,可以有任意多门,也可以没有,每门课恰好占一个学期。 试在这样的前提下设计一个教案计划编制程序。 2、基本要求 输入参数包括: 学期总期总数,一学期的学分上限,每门课的课程号<固定占3位的字母数字串)课程名等信息均以文件方式存放在磁盘中; 安排教案计划时以使学生在各学期中的学习负担尽量均匀; 输出的计划存入文件中。 3、提示 设学期总数不超过8,课程总数不超过100。 题目13航空客运订票系统* 1、问题描述 航空客运订票的业务活动包括: 查询航线、客票预订和办理退票等。 设计一个航空客运订票系统,以使上述业务可以借助计算机完成。 2、要求 1)每条航线所涉及的信息有: 终点站名、航班号、飞机号、飞行周日<星期几)、乘员定额、余票量、已订票的客户名单<包括名字、订票量、舱位等级1、2、3)以及等候替补的客户名单; 2)系统实现的功能如下: 通过此系统可以实现如下功能: 录入: 可以录入航班情况<数据可以存储在一个数据文件中,数据结构、具体数据自定) 查询: 可以查询某个航线的情况<如,输入航班号,查询起降时间,起飞抵达城市,航班票价,票价折扣,确定航班是否满仓);可以输入起飞抵达城市,查询飞机航班情况; 订票: <订票情况可以存在一个数据文件中,结构自己设定)可以订票,如果该航班已经无票,可以提供相关可选择航班; 退票: 可退票,退票后修改相关数据文件;客户资料有姓名,证件号,订票数量及航班情况,订单要有编号。 修改航班信息: 当航班信息改变可以修改航班数据文件 3、提示 可使用队列实现候补客户名单,航线情况可使用一静态表实现。
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