上海应用技术学院2013-2014第二学期数据结构课程设计指导书

数据结构课程设计指导书主编软件工程教研室

适用专业：计算机科学与技术

上海应用技术学院

2012年06月

目录

第一章课程设计教学大纲 (2)

第二章课程设计任务与要求 (3)

第一章课程设计教学大纲

第二章课程设计任务与要求

一、数据结构课程设计要求

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。

课程设计按照教学要求时间完成，每天（按每周5天）至少要上3-4小时的机来调试C语言设计的程序，总共至少要上机调试程序20小时

二、数据结构课程设计的具体内容

本次课程设计完成如下模块（共19个模块，学生可以在其中至少挑选3个功能块完成，但有**号的模块是必须要选择1个,多做可以加分）

1、运动会分数统计**

任务：参加运动会有n个学校，学校编号为1……n。比赛分成m个男子项目，和w个女子项目。项目编号为男子1……m，女子m+1……m+w。不同的项目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。（m<=20,n<=20）

功能要求：1)可以输入各个项目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项目的情况；可以按项目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，运动项目的名称）

输出形式：有中文提示，各学校分数为整形

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；

2、一元多项式计算**

任务：能够按照指数降序排列建立并输出多项式；

能够完成两个多项式的相加、相减，并将结果输入；

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；

3、订票系统**

任务：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

要求：根据以上功能说明，设计航班信息，订票信息的存储结构，设计程序完成功能；

4、迷宫求解

任务：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；

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；

5、文章编辑**

功能：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；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；

6、 joseph环

任务：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,从第一个人开始顺时针方向自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。

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

7、猴子选大王

任务：一堆猴子都有编号，编号是1，2，3 ...m ,这群猴子（m个）按照1-m 的顺序围坐一圈，从第1开始数，每数到第N个，该猴子就要离开此圈，这样依次下来，直到圈中只剩下最后一只猴子，则该猴子为大王。

要求：

输入数据：输入m,n m,n 为整数，n

输出形式：中文提示按照m个猴子，数n 个数的方法，输出为大王的猴子是几号，建立一个函数来实现此功能

8、建立二叉树，层序、先序、中序、后序遍历（用递归或非递归的方法都可以）

任务：

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、输出中序遍历序列的函数、输出后序遍历序列的函数；

9、赫夫曼树的建立

任务：建立建立最优二叉树函数

要求：可以建立函数输入二叉树，并输出其赫夫曼树

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）、输入输出、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；

10、纸牌游戏**

任务：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？

要求有翻牌过程说明。

11、图的建立及输出

任务：建立图的存储结构（图的类型可以是有向图、无向图、有向网、无向网，学生可以任选两种类型），能够输入图的顶点和边的信息，并存储到相应存储结构中，而后输出图的邻接矩阵。

要求：根据邻接表分别输出图的深度优先遍历序列、广度优先遍历序列。

12、拓扑排序

任务：编写函数实现图的拓扑排序。

13、各种排序**

任务：用程序实现插入法排序、选择法排序、起泡法改进算法排序；

利用插入排序、选择法排序和冒泡法的改进算法,将用户随机输入的一列数按递增的顺序排好。

输入的数据形式为任何一个正整数，大小不限。

各类排序算法对相同数据进行排序，查看排序过程

输出的形式：数字大小逐个递增的数列。

14、有序表的合并

要求输入有序表的数据，利用顺序表和链表结构分布完成两个有序表合并功能，并输出合并后的信息。

15、学生成绩管理**

任务：要求实现对学生资料的录入、浏览、插入和删除等功能。

输入：设学生成绩以记录形式存储，每个学生记录包含的信息有：学号和各门课程的成绩，设学生成绩至少3门以上。

存储结构：采用线性链式结构。

16、汉诺塔问题**

任务：设有三个分别命名为X、Y、Z的塔座，在塔座X上插有n个直径各不相同，从小到大依次编号1、2、…、n的圆盘，现要求将X塔座上的n个圆盘移到塔座Z上，并插在X、Y和Z中任一塔座；任何时候都不允许将较大的圆盘放在较小的圆盘之上。

要求：（1）用户输入初始圆盘数；

（2）输出所有的移动过程，有文字说明

数据结构：可采用栈结构实现。

17、地铁建设问题**

任务：合理设计安排地铁的建设线路，使乘客可以沿地铁到达各个辖区，并使总的建设费用最小。

要求：（1）读入辖区名称和各辖区间的直接距离；

（2）根据读入的各辖区的距离信息，计算出应该建设哪些辖区间的地铁路线；

（3）输出应该建设的地铁路线及所需建设的总里程信息。

数据结构：本设计使用的数据结构是无向图，采用邻接矩阵作为存储结构。

18、电文的编码和译码**

任务：从键盘接收一串电文字符，输出对应的huffman编码。同时，能翻译由huffman编码生成的代码串，输出对应的电文字符串。

要求：（1）构造一棵huffman树；

（2）实现huffman编码，并用huffman编码生成的代码串进行译码；

（3）程序中字符和权值是可变的，实现程序的灵活性。

数据结构：利用结构体数组来存储huffman树和编码。

19、数制的转换

任务：实现十进制数N和二进制数之间的转换。

要求：输入相应的各式正确的数值（可以是混合小数的形式），程序按照设定的算法执行后，给出相对应的进制数数值，对于输入数据的合法性可以不做检查。

数据结构：可采用栈或队列。

三、上交相关内容要求

上交的成果的内容必须由以下四个部分组成，缺一不可。

1．上交源程序：学生按照课程设计的具体要求所开发的所有源程序（应该放到一个文件夹中）；

2．上交程序的说明文件：（保存在.txt中）在说明文档中应该写明上交程序所在的目录，上交程序的主程序文件名，如果需要安装，要有程序的安装使用说明；

3．课程设计报告：（保存在word 文档中，文件名要求按照"姓名-学号-课程设计报告"起名，如文件名为"张三-001-课程设计报告".doc ）按照课程设计的具体要求建立的功能模块，每个模块要求按照如下几个内容认真完成；

其中包括:

a)需求分析：

在该部分中叙述，每个模块的功能要求；

b)概要设计：

在此说明每个部分的算法设计说明（可以是描述算法的流程图），每个程序中使用的存储结构设计说明（如果指定存储结构请写出该存储结构的定义）。

c）详细设计：

各个算法实现的源程序，对每个题目要有相应的源程序（可以是一组源程序，每个功能模块采用不同的函数实现）

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。

d）调试分析

测试数据，测试输出的结果，时间复杂度分析，和每个模块设计和调试时存在问题的思考（问题是哪些？问题如何解决？），算法的改进设想。

4. 课设总结：（保存在word 文档中）总结可以包括：课程设计过程的收获、遇到问题、遇到问题解决问题过程的思考、程序调试能力的思考、对数据结构这门课程的思考、在课程设计过程中对《数据结构与算法》课程的认识等内容。

四、课程设计窗口展示部分

1. 主窗口

2. 分层菜单

3. 上交成果中要有你的磁盘文件说明

4．上交磁盘的文件结构要清晰，你的主程序可以编译成exe 文件