课程名称数据结构课程设计.docx
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课程名称数据结构课程设计
课程名称数据结构课程设计
教师姓名李桂玲
本科生姓名张玉彬
本科生学号20111004302
本科生专业网络工程二班
所在院系计算机学院
类别:
本科生论文
日期:
2012年12月28日
独立工作成果声明
本人声明所呈交的《数据结构课程设计》报告,是我个人在导师指导下进行的程序编制工作及取得的成果。
尽我所知,除文中已经标明的引用内容,和已经标明的他人工作外,本报告未包含任何抄袭自他人的工作成果。
对本报告的工作做出贡献的个人,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
报告作者签名:
日期:
年月日
航空管理系统
1.需求分析:
1
2.设计2
2.1设计思想2
2.2设计表示5
3.调试分析:
16
4.用户手册17
5.测试数据及测试结果18
5.1测试数据18
5.2测试结果18
6.参考文献26
航空订票系统
1.需求分析:
试设计一个航空订票系统,基本要求如下:
每条航班所涉及的信息有:
航班号,航班机型,起飞机场,降落机场,日期(星期几),起飞时间,降落时间,飞行时长,价格,乘员定额,余票量,订定票的客户名单(包括姓名,订票量,舱位等级(头等舱、公务舱、经济仓)以及等候替补的客户名单(包括姓名、所需数量)。
采用链式存储结构。
系统能实现的操作和功能如下:
(1)航班信息管理。
1 航空信息录入;
2 航班信息删除;
3 航班信息显示;
(2)查询航线,按以下几种方式查询:
1按航班号查询;
2按起点站查询;
3按终点站查询;
4按日期查询;
每种查询方式中,查询后输出如下信息:
航班号,航班机型,起飞机场,降落机场,日期(星期几),起飞时间,降落时间,飞行时长,价格,余票量。
(3)承办订票业务:
根据客户提出的要求(航班号,订票数额)查询该航班票额情况,若有余票,则为客户办理订票手续,输出座位号;若已满员或余票少于订票额,则需重新询问客户要求。
若需要,可登记排队候补。
(4)承办退票业务:
根据客户提出的情况(日期,航班号),为客户办理退票手续,然后查询该航班是否有人排队候补,首先询问排在第一的客户,若所退票额能满足他的要求,则为他办理订票手续,否则依次询问其它排队候补的客户。
2.设计
2.1设计思想
(1)数据结构设计。
存储结构设计:
由题目所给定要求,该题需要用到链式存储结构来完成飞机信息的存取,而其后的waitingclient中需要的是按序访问,所以最好是以队列存储等候者信息完成先入先出比较。
存储结构如下:
classflight
{
private:
flightNode*head;
stringkey;
};
classflightNode
{
friendclassflight;
public:
flightNode();
stringflightnum;//航班号
stringflightmodel;//机型
stringstart;//起点
stringend;//终点
stringdate;//日期
intprice[3];//价格
intmaxnum[3];//三种等级舱座位数
intremaining[3];//余留的各等级舱座位数
intfirstclass[MAXFIRSTCLASS];
intbussinessclass[MAXBUSSINESSCLASS];
inteconomy[MAXECONOMY];
intdeparture[2];
intarrival[2];
voidprintout();
voidprintspace();
voidtimecheck();//飞行时长函数。
private:
intflighttime[2];//飞行时长
flightNode*next;
orderclient*head1;
waitingclient*front;
waitingclient*rear;
};
classorderclient
{
friendclassflight;
stringname;
intlevel;
intseat;
orderclient*next;
friendclassflightNode;
};
classwaitingclient
{
friendclassflight;
stringname;
intlevel;
waitingclient*next;
friendclassflightNode;
};
逻辑结构设计:
该题所要求的是通过链式存储结构而存储的,所以该题的逻辑结构应是线性结构。
(2)算法设计。
算法思想:
该题是航空订票系统,有航班信息,有航班中乘客的信息,其中的存入,删除都可以通过链表中的指针从头结点开始移动来遍历,所以定义了三组结构体,第一组的flight可视为整个航空系统,其中有flightNode的指针,第二组的flightNode是航班信息,其中有orderclient和waitingclient指针,第三组的waitingclient、orderclient分别代表等候列表与乘客列表。
在该系统中,可分为存入航班信息、订票与退票三个模块,之间由于是对内存的改变所以所以没有接口,存入即访问flight遍历flightNode结点,在最后插入新的结点,并将航班内容存入,删除时即删除该结点,在航班信息输入时,还调用了一个timecheck函数,用来计算飞行时长。
订票时,先通过访问flightNode中的flightnum来确定所选航班,再通过访问flightNode中对应等级舱的余票,若大于零则进行插入操作,将内容存orderclient中,若等于零则存入链式队列waitingclient中进行排队操作,退票时,当该flightNode结点存有同name的人,将其orderclient中的信息删除,并访问waitingclient查找最先相同等级要求的顾客并插入到该orderclient中。
主函数流程图如下:
2.2设计表示
函数的调用关系图如下:
(3)详细设计
//航班信息的录入函数。
(备注:
管理员密码为123456,仅可在构造函数中更改。
)
voidflight:
:
record()
{
flightNode*t,*h;
t=newflightNode;
cout<<"录入航班信息:
(航班号航班机型起点终点飞行日期起飞时间降落时间座位及价格)"< cin>>t->flightnum; cin>>t->flightmodel; cin>>t->start; cin>>t->end; cin>>t->date; cin>>t->departure[0]; cin>>t->departure[1]; cin>>t->arrival[0]; cin>>t->arrival[1]; cin>>t->maxnum[0]>>t->price[0]>>t->maxnum[1]>>t->price[1]>>t->maxnum[2]>>t->price[2]; t->remaining[0]=t->maxnum[0]; t->remaining[1]=t->maxnum[1]; t->remaining[2]=t->maxnum[2]; for(inti=0;i for(i=0;i for(i=0;i t->timecheck(); h=head; while(h->next) h=h->next; t->next=h->next; h->next=t; cout<<"信息录入成功。 "< exit; } //飞行时长计算函数。 voidflightNode: : timecheck() { if((arrival[1]-departure[1])>=0) { flighttime[1]=(arrival[1]-departure[1]); flighttime[0]=(arrival[0]-departure[0]); } else { flighttime[1]=(arrival[1]-departure[1])+60; flighttime[0]=(arrival[0]-departure[0])-1; } if(flighttime[0]<0) flighttime[0]=flighttime[0]+24; } //航班订票函数。 voidflight: : reserve() { stringa; cout<<"请输入航班号"< cin>>a; flightNode*curr; curr=head->next; while(航班结点不为空) { if(找到该航班) {inti; cout<<"请输入要选舱位等级(头等舱请输入1,公务舱请输入2, 经济舱请输入3."< loop: cin>>i; if(i>3||i<1) { cout<<"无该等级舱位,请重新输入: "; gotoloop; } orderclient*t; t=neworderclient; cout<<"请输入姓名: "< cin>>t->name; if(该等级舱余票不为0) { t->level=i; cout<<"购票成功。 "< cout<<"航班号"< "< cout<<"座位号为"; switch(t->level)//找到空位,并标志为有人,输出座位号。 { case1: cout<<"头等舱"; for(头等舱找到空座); 座位号存入。 该座位号标记为1 该等级余票量减1. break; case2: cout<<"公务舱"; for(商务舱找到空座)); 座位号存入。 该座位号标记为1 该等级余票量减1. break; case3: cout<<"经济舱"; for(经济找到空座)); 座位号存入。 该座位号标记为1 该等级余票量减1. break; } orderclient*a; a=curr->head1; while(找到已订票者链尾); a->next=t; t->next=NULL; cout< curr->printspace();//航班输出界面。 curr->printout();//航班信息输出。 return; } else { cout<<"该舱位已满,是否进入候补(Y/N)? "< charq; cin>>q; if(q=='Y'||q=='y') { waitingclient*p; p=newwaitingclient; p->name=t->name; p->level=i; if(等候队列为空) { 插入队列第一个。 队头队尾皆指向该等候者。 } else { 找到队尾,并该等候者信息。 } waitingclient*u; //判断等候列表中同等级舱位的等候者。 u=curr->front; intm=0; while(u) { if(u->level==i)m++; u=u->next; } cout<<"您前面等候者有"< return; } elsereturn; } } else { 飞机结点指针后移。 } } if(飞机结点为空) cout<<"抱歉! 没有对应的航班! "< } 航空订票信息流程图如下: //航空退票系统。 voidflight: : refund() { cout<<"请输入航班号"< stringa; cin>>a; flightNode*curr; curr=head->next; while(curr) { if(找到航班) { cout<<"请输入姓名: "< stringb; cin>>b; orderclient*s; s=curr->head1; while(等候者存在) { if(找到名字) { cout<<"确认退订? (Y/N)"; charq; cin>>q; if(q=='Y'||q=='y') { cout<<"退票成功。 "< orderclient*p; p=s->next; waitingclient*m,*n; m=curr->front; //从等候队列中选顾客。 if(队列非空) { n=curr->front->next; if(curr->front->level==p->level) //队列第一个 人就满足购票条件。 { cout<<"等候者"< 票成功。 "< 信息输入。 输出更改后航班信息。 return; } else { while(n&&n! =curr->rear)//访问waitingclient 可购票人。 { if(n->level==p->level) //队列末尾排除。 { cout<<"等候者"< 票成功。 "< 信息输入。 输出更改后航班信息。 return; } else { 指针后移。 } } if(n->level==p->level)//队列末尾判断。 { cout<<"等候者"< 购票成功。 "< 信息输入。 输出更改后航班信息。 return; } } } switch(p->level)//如果等待中无满足要求者,将 座位腾出。 { case1: 头等舱该座位号标记为0,头等舱余票量 加1. break; case2: 商务舱该座位号标记为0,商务余票量 加1. break; case3: 经济舱该座位号标记为0,经济舱余票量 加1. break; } s->next=p->next; free(p); 信息输入。 输出更改后航班信息。 } return; } else等候者指针后移。 } if(s->next==NULL) { cout<<"查无此人"< return; } } else飞机结点指针后移。 } if(curr==NULL) cout<<"查无此航班"< } 航空退票信息流程图如下: 3.调试分析: 主要问题: 该程序设计之中,第一个问题就是代码太长,编写量大,第二个就是指针的关系,有时由于代码太长判断条件太多而遗漏指针的后移或初始化等。 解决方法: 首先,对这个系统先进行框架分析,留下大概的设计步骤,再在头文件中首先声明函数体,再一步步定义,而指针问题,则根据循环中的{}来判断指针循环的范围并小心检查,多调试,而由于编程中复合语句会有后移的区分,所以检查时在两等行的大括号下分析处理。 设计编码回顾分析: 这题是一次不小的考验,由于使用C++的数据结构,起初在定义各个类的指针交互上有些模糊,不过现在已经学习到了很多,受益匪浅。 在编码过程中,我深刻的体会到一个程序的编写需要一个清晰的思路,否则就是在原地打转,此次在订票和退票操作上耗时较大,需要判断的条件较多,很容易出现指针未后移的问题,不过,在花费了许多时间之后得到的产物还是比较满意的,有不小的成就感,并且巩固了一些相关的专业知识。 算法的时间、空间复杂度分析: 在该系统中,一共存在着4种函数类型,第一个是添加飞机信息,由于其中包含的第一个是查询位子是否为空,和define的座位最大数有关,为常数,其次是飞机结点指针的后移,所以时间复杂度是O(n),空间复杂度因仅与飞机结点大小有关所以是O (1),第二个是查询,时间复杂仅与飞机结点数有关,所以为O (1),无空间利用,所以空间复杂度为O (1),第三个是订票,主要时间耗在找飞机结点上与其中的订单者指针的后移,所以时间复杂度为O(n*m),空间复杂度为O(m).第四个是退票,时间复杂度在飞机结点后移与订单者后移,所以为O(n*m),空间复杂度为O (1)。 4.用户手册 备注: (航空订票.cpp,flightdetail.cpp,flightdetail.h三个文件应放在一起,特别是头文件flightdetail.h不能丢,在VC上运行时应先打开主函数文件航空订票.cpp,然后再打开flightdetail.cpp文件方能正确运行,然后进入系统进行功能测试及错误检测) 进入该飞机订票系统后,主菜单上会出现两种身份的选择,键盘输入1是以管理员身份进入,进入前需要拥有管理员密码,输入错误则返回主菜单,进入后,可以键入1来添加航班信息,输入2来删除航班信息,输入3来查看现有航班信息,输入4返回主菜单,输入5则退出该系统,而在主菜单中输入2则是以顾客身份登录系统,拥有的主要功能有,输入1返回上级主菜单,输入2是按航班号查询,输入3是按航线起点查询,输入4是按航线终点查询,输入5是按照航线日期查询,输入6是订票,7是退票,而8则是所有航班的信息显示,9则是退出该航空订票系统。 在整个系统中,如果输入的功能选项不存在,都会返回该层界面进行重新输入。 5.测试数据及测试结果 5.1测试数据 航班号航班机型起点终点日期起飞时间降落时间等级座位及价格 GT3724321北京昆明2012.12.2515301850145678 KB1234123重庆武汉2012.12.2614351920123456 ZA64345533上海天津2012.12.2812351650974466 Checkin GT3724YLQ1(头等舱) GT3724qwe1(头等舱) Checkout GT3724YLQ GT3724asd(错误信息) 5.2测试结果 1.以管理员身份登陆的功能测试 (1)主菜单 (2)管理员选项界面 (3)录入信息界面 (4)信息录入完毕后显示 (5)删除其中某航班后信息显示 (6)返回主菜单 2.以顾客身份登陆的功能测试 (1)顾客选项界面 (2)按航班号查询 测试1: 错误的航班号查询。 (3)按航线起点查询 (4)按航线终点查询 (5)按航线日期查询 T (6)订票并显示更改信息 (7)进入排队并显示第几顺位 (8)退订,如果有等候者则让其购票 测试2: 错误的退票名字。 顾客asd不存在。 (9)退订,无该顾客 (10)所有航班显示 (11)退出系统 6.参考文献 1.严蔚敏《数据结构》(C语言版)清华大学出版社出版日期: 199704月 页数: 334 2.BruceEckel《C++编程思想》北京机械工业出版社出版日期: 2002.9月 3.任文,孔庆彦《c语言课程设计》机械工业出版社出版日期: 2009.7月
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