数据结构课程设计
设计题目：顺序表的基本实现和存储结构
学生姓名：刁二亮郭敏顾大胜吴晴王玮专业班级：10计算机应用(1)班
指导教师：余云
完成时间：2011年12月3日
信息工程院计算机科学系
安徽新华学院课程设计成绩评定表(专科)
课题名称顺序表基本实现和存储结构
院系信息工程学院年级专业10计应1班成员姓名成员学号承担的任务成绩刁二亮1032101102 程序编写及文档汇总
干敏1032101136 程序编写及文字部分编写
顾大胜1032101104 程序编写及文档排版
吴晴1032101132 程序编写及概述编写
王玮1032101112 程序编写
课题设计目的与设计意义
1、课题设计目的：
了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力；
初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能；
提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力；
训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。
2、课题设计意义：
锻炼我们的编码能力，真正理解数据结构的编码思
序编写能力。
在信息传递时，希望长度能尽可能短，即采用最短码。顺序的应用，就是采用这种有效的数据压缩技术可以节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间。
指导教师：余云
2011年12月3日
目录
一.目的 (5)
1、设计目的： (5)
2、试验目的： (6)
二.实验环境 (7)
三.实验学时 (7)
四.实验内容 (7)
五.需求分析 (7)
六.概述 (8)
1、顺序表的概述： (8)
2、.初始化操作： (8)
3、.求长度操作： (9)
4、.判空操作： (9)
5、.清空操作： (10)
6、取元素操作： (10)
7、按值查找操作： (11)
8、插入操作： (11)
9、删除操作： (12)
七、实验步骤与源程序 (13)
八、程序测试结果 (18)
九、顺序表的优点和缺点 (19)
1、顺序表的优点： (20)
2、顺序表的缺点： (20)
十、总结 (20)
一.目的
1、设计目的：
数据结构作为一门学科主要研究数据的各种逻辑结构和存储结构，以及对数据的各种操作。因此，主要有三个方面的内容：数据的逻辑结构；数据的物理存储结构；对数据的操作（或算法）。通常，算法的设计取决于数据的逻辑结构，算法的实现取决于数据的物理存储结构。数据结构是信息的一种组织方式，其目的是为了提高算法的效率，它通常与一组算法的集合相对应，通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。
在当今信息时代，信息技术己成为当代知识经济的核心技术。我们时刻都在和数据打交道。比如人们在外出工作时找最短路径，在银行查询存款、通过互联网查新闻、以及远程教育报名等，所有这些都在与数据发生关系。实际上，现实世界中的实体经过抽象以后，就可以成为计算机上所处理的数据。
数据结构课程主要是研究非数值计算的程序设计问题中所出现的计算机操作对象以及它们之间的关系和操作的学科。数据结构是介于数学、计算机软件和计算机硬件之间的一门计算机专业的核心课程，它是计算机程序设计、数据库、操作系统、编译原理及人工智能等的重要基础，广泛的应用于信息学、系统工程等各种领域。
学习数据结构是为了将实际问题中所涉及的对象在计算机中表示出
来并对它们进行处理。通过课程设计可以提高学生的思维能力，促进学生的综合应用能力和专业素质的提高。通过此次课程设计主要达到以下目的：
(1)、了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力；
(2)、初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能；
(3)、提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力；
(4)、训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。
2、试验目的：
(1)、掌握线性表的顺序存储结构和链式存储结构；
(2)、熟练掌握顺序表和链表基本算法的实现；
(3)、掌握利用线性表数据结构解决实际问题的方法和基本技巧；
(4)、按照实验题目要求独立正确地完成实验内容（编写、调试算法程序，提交程序清单及及相关实验数据与运行结果）；
(5)、按时提交实验报告
二.实验环境
计算机、C语言程序设计环境。
三.实验学时
10学时，必做实验。
四.实验内容
1、实现顺序表的基本操作，线性表中数据元素类型为结构体，成员包括学生的姓名、学号、若干课程的成绩（int型），按照顺序存储结构实现如下算法：
(1)、创建任意线性表，长度限定在100个学生信息之内；
(2)、打印（遍历）该线性表（依次打印出表中元素值）；
(3)、在线性表中查找第i个元素，并返回其值；
(4)、在线性表中第i个元素之前插入一已知元素；
(5)、在线性表中删除第i个元素；
五.需求分析
线性表的顺序存储结构是把线性表中所有数据元素，按照其逻辑顺序一次存储到计算机存储器中从指定位置开始的一块连续的存储空间中，数据元素间的存储（物理）位置即表示了它的逻辑位置。也就是说，逻辑上的第一个元素就存放在指定的第一个位置，逻辑上的第二个元素就存放在指定的空间的第二个元素，…..依次类推。
设线性表L=（a1,a2,a3,….an）,假定L中的每个元素需占用K个存储单元，则在线性表存储结构中，L的第i+1个元素的存储地址Loc(ai+1)
和第i个数据元素的存储地址loc（ai）之间满足下列关系：
Loc(Ai+1)=Loc(Ai)+k
一般地，线性表中第i个数据元素Ai的存储地址为：
Loc(Ai)=Loc(Ai)+(i-1)*k (1<=i && i>=n)
其中，Loc(Ai)为线性表的第一个元素A1的存储位置，通常又称作线性表的起始地址或基地址，n为线性表的表长。
六.概述
1、顺序表的概述：
通常把使用顺序存储实现的线性表称为顺序表线性表的顺序存储结构是把线性表中所有数据元素，按照其逻辑顺序一次存储到计算机存储器中从指定位置开始的一块连续的存储空间中，数据元素间的存储（物理）位置即表示了它的逻辑位置。
2、.初始化操作：
在程序中，使用SqList类型用如下语句定义顺序表L：
此时，L实际上只是一个机构体变量，其有3个分量base、length 及listSize，但这3个分量并没有确切的值，并且base仅为一个指针量，还没有与之对应的顺序表所需的存储空间。因此在使用顺序表L 时，首先应对其进行初始化。所以此初始化操作的作用就是从内存中申请一块可共使用顺序表L使用的大小为InitSize的存储空间。并使L成为一个空表（将其长度赋值为0）
顺序表的初始化操作算法见下：
void initlist(sqlist *l,int initsize)
{
l->base=(int *)malloc(initsize * sizeof(int));
if(l->base==NULL)
return -2;
l->length=0;
l->listsize=initsize;
return 1;
}
3、.求长度操作：
顺序表L的length分量的值即为其长度。该操作的实现算法见下：
int listlength(sqlist l){
return l->length;
}
4、.判空操作：
判断顺序表L是否为空即判断其length分量的值是否为0.该操作的实现算法见下：
status lengthisempty(sqlist l)
if(!l->length)
return 1
else
return 0
}
5、.清空操作：
将顺序表L清空，只需将length值为0即可。该操作的实现算法见下：
void clearlist(sqlist &l)
{
l->length=0;
}
6、取元素操作：
当顺序表L非空时，数组下标为i-1的元素即为其第i个元素。该操作算法见下：
status getelem(sqlist l,int i,lelemtype &e)
{
if(!l->length)
return 0;
e=l->base[i-1];
return 1;
}
7、按值查找操作：
该操作用来在顺序表L中查找死一个与给定的数据元素e值相等的元素，并返回其位序。所以可从L中的第一个元素（下标为0的元素）开始一次与e进行比较，若某个元素与e相等则返回其位序（下标加1）。若未找到与e相等的元素，因为顺序表中位序最小为1因此可返回0表示查找失败。顺序表的按值查找操作算法见下：
int locateelem(sqlist l,lelemtype e)
{
int i=0;
while(i
i++;
if(i
return i+1;
else
return 0;
}
8、插入操作：
在线性表L的第i个位置插入一个新的元素e，则原来的第i个元素变为第i+1个，原来的第i+1个元素就变为第i+2……依次类推。该操作
算法见下：
void insertlist(sqlist *l,int i,int e)
{
lelemtype *newbase;
int j;
if(i<1 || i
printf("不合理");
return 0;
if(l->length==l->listsize)
{ printf("满表");
return 0;
}
for(j=l->length-1;j>=i-1;j--)
l->base[j+1]=l->base[j];
l->base[i-1]=e;
l->length++;
return 1;
}
9、删除操作：
该操作作用于删除顺序表L的第i（0 并用e返回其值.时原来的长度为n的顺序表变成长度为n-1.该操作算法见下: void deletelist(sqlist *l,int i) { int j; if(i<0 || i>l->length-1) { printf("不合理"); return 0; } if(l->length==0) { printf("空表"); return 0; for(j=1;j l->base[j]=l->base[j+1]; l->length--; return 1; } 七、实验步骤与源程序 #include #define listspaceincr 10 typedef struct { int *base; int length; int listsize; }sqlist; void initlist(sqlist *l,int initsize) { l->base=(sqlist*)malloc(sizeof(sqlist)); if(!l->base) return; l->length=0; l->listsize=initsize; } void creatlist(sqlist *l) { int i; for(i=0;i scanf("%d",&l->base[i]); } void print(sqlist *l) { int i; for(i=0;i printf("%6d",l->base[i]); } void insertlist(sqlist *l,int i,int e) { int *newbase; int j; if(i<1||i>l->length+1) return 0; if(l->length==l->listsize){ newbase=(int*)realloc(l->base,(l->listsize+listspaceincr) *sizeof(int)); if(!newbase) return -2; l->base=newbase; l->listsize+=listspaceincr; } for(j=l->length-1;j>=i-1;j--) l->base[j+1]=l->base[j]; l->base[i-1]=e; l->length++; return 1; } void deletelist(sqlist *l,int i) { int j; if(i<1||i>l->length)return 0; for(j=i;j l->base[j-1]=l->base[j]; l->length--; return 1; } void main() { int flag=1,a,i,e,n,j; sqlist l; while(flag) { printf("\n\t\t1:初始化\n\t\t2:建立顺序表\n\t\t3:输出顺序表\n\t\t4:在顺序表中插入元素\n\t\t5:在顺序表中删除元素\n\t\t:其他退出\n"); printf("\n\t\t请选择:"); scanf("%d",&a); switch(a) { case 1: printf("\n请输入初始化空间的大小:"); scanf("%d",&n); initlist(&l,n); break; case 2: printf("\n请输入顺序表的元素个数:"); scanf("%d",&l.length); creatlist(&l); break; case 3:print(&l); break; case 4:printf("\n请输入插入的位置与插入的元素:"); scanf("%d%d",&i,&e); insertlist(&l,i,e); break; case 5:printf("\n请输入删除的位置:"); scanf("%d",&j); deletelist(&l,j); break; default :flag=0; } } } 八、程序测试结果 选择“从文件读取信息”，程序将从文件读取信息，如果读取失败（不存在该信息文件），则结束，如果读取成功，则输出读取成功的提示信息， 九、顺序表的优点和缺点 1、顺序表的优点： (1)、实现方法简单,各种高级语言中都有数组,容易实现; (2)、访问元素的速度快,因为在顺序表中逻辑张相邻的两个元素在存储位置上也必定相邻,所以只要知道了第一个元素的地址,其他任何一个元素的地址都可以通过简单的计算求的,故可实现随即存取,即顺序表L的第i个元素即为L.base[i-1]. 2、顺序表的缺点： (1)、需占用连续的空间.存储要求高,不能利用小块存储区; (2)、由于在顺序表中逻辑上相邻的两个元素在存储位置上也必定相邻,所以在进行插入和删除操作的时候,需要进行大量的元素移动操作,影响了算法的效率. 十、总结 由于本课题中的许多知识点都没有学过都要靠自己到课外的资料中去查找。在用的时候难免出现这样那样的错误。如开始设计出来的菜单不是预想的那样，而是总个窗中出现混乱。解决的这个问题的办法是调整。一个系统的菜单和提示信息非常重要。如果没有这些用户根本不知道怎么用你设计的这个系统。在设计的调试过程中也无法顺利的完成调试工作。有了一个清晰简单的菜单和一些提示信息这后，调试过程完成的非常顺利。 回顾起此次课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从拿到题目到完 课程名称：数据结构任课教师： 实验题目：线性表的基本操作 实验环境： Visual C++ 6.0 实验目的： 1、掌握线性表的定义； 2、掌握线性表的基本操作，如建立、查找、插入和删除等。 实验内容： 定义一个包含学生信息（学号，姓名，成绩）的的顺表序和链表，使其具有如下功能： (1)根据指定学生个数，逐个输入学生信息; (2)逐个显示学生表中所有学生的相关信息； (3)根据姓名进行查找，返回此学生的学号和成绩； (4)根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，姓名，成绩）； (5)给定一个学生信息，插入到表中指定的位置； int createStLink(struct Node *head,struct Node *stu) { struct Node *p6,*p7,*p8; p7=head; p6=stu; if(head==NULL) { head=p6;p6->next=NULL; } else { //如果链表为空则在头结点创建信息while(p6->num > p7->num && p7->next!=NULL) { p8=p7; p7=p7->next; } if(p6->num<=p7->num) { if(head==p7) head=p6; else p8->next=p6; p6->next=p7; } else { p7->next=p6;p6->next=NULL; } } N++; return 1; } int main() { struct Node *H,*stud; char M; int num1; H=initlist(); (6)删除指定位置的学生记录; 数据结构实验总结报告 一、调试过程中遇到哪些问题？ （1）在二叉树的调试中，从广义表生成二叉树的模块花了较多时间调试。 由于一开始设计的广义表的字符串表示没有思考清晰，处理只有一个孩子的节点时发生了混乱。调试之初不以为是设计的问题，从而在代码上花了不少时间调试。 目前的设计是： Tree = Identifier(Node,Node) Node = Identifier | () | Tree Identifier = ASCII Character 例子：a(b((),f),c(d,e)) 这样便消除了歧义，保证只有一个孩子的节点和叶节点的处理中不存在问题。 （2）Huffman树的调试花了较长时间。Huffman编码本身并不难处理，麻烦的是输入输出。①Huffman编码后的文件是按位存储的，因此需要位运算。 ②文件结尾要刷新缓冲区，这里容易引发边界错误。 在实际编程时，首先编写了屏幕输入输出（用0、1表示二进制位）的版本，然后再加入二进制文件的读写模块。主要调试时间在后者。 二、要让演示版压缩程序具有实用性，哪些地方有待改进？ （1）压缩文件的最后一字节问题。 压缩文件的最后一字节不一定对齐到字节边界，因此可能有几个多余的0，而这些多余的0可能恰好构成一个Huffman编码。解码程序无法获知这个编码是否属于源文件的一部分。因此有的文件解压后末尾可能出现一个多余的字节。 解决方案： ①在压缩文件头部写入源文件的总长度（字节数）。需要四个字节来存储这个信息（假定文件长度不超过4GB）。 ②增加第257个字符（在一个字节的0~255之外）用于EOF。对于较长的文件， 会造成较大的损耗。 ③在压缩文件头写入源文件的总长度%256的值，需要一个字节。由于最后一个字节存在或不存在会影响文件总长%256的值，因此可以根据这个值判断整个压缩文件的最后一字节末尾的0是否在源文件中存在。 （2）压缩程序的效率问题。 在编写压缩解压程序时 ①编写了屏幕输入输出的版本 ②将输入输出语句用位运算封装成一次一个字节的文件输入输出版本 ③为提高输入输出效率，减少系统调用次数，增加了8KB的输入输出缓存窗口 这样一来，每写一位二进制位，就要在内部进行两次函数调用。如果将这些代码合并起来，再针对位运算进行一些优化，显然不利于代码的可读性，但对程序的执行速度将有一定提高。 （3）程序界面更加人性化。 Huffman Tree Demo (C) 2011-12-16 boj Usage: huffman [-c file] [-u file] output_file -c Compress file. e.g. huffman -c test.txt test.huff -u Uncompress file. e.g. huffman -u test.huff test.txt 目前的程序提示如上所示。如果要求实用性，可以考虑加入其他人性化的功能。 三、调研常用的压缩算法，对这些算法进行比较分析 （一）无损压缩算法 ①RLE RLE又叫Run Length Encoding，是一个针对无损压缩的非常简单的算法。它用重复字节和重复的次数来简单描述来代替重复的字节。尽管简单并且对于通常的压缩非常低效，但它有的时候却非常有用（例如，JPEG就使用它）。 变体1：重复次数+字符 文本字符串：A A A B B B C C C C D D D D，编码后得到：3 A 3 B 4 C 4 D。 1.一元稀疏多项式计算器 [问题描述] 设计一个一元稀疏多项式简单计算器。 [基本要求] 输入并建立多项式； 输出多项式，输出形式为整数序列：n, c1, e1, c2, e2,……, cn, en ，其中n是多项式的项数，ci, ei分别是第i项的系数和指数，序列按指数降序排序； 多项式a和b相加，建立多项式a+b; 多项式a和b相减，建立多项式a-b; [测试数据] (2x+5x8-3.1x11)+(7-5x8+11x9)=(-3.1x11+11x9+2x+7) (6x-3-x+4.4x2-1.2x9)-(-6x-3+5.4x2-x2+7.8x15)=(-7.8x15-1.2x9-x+12x-3) (1+x+x2+x3+x4+x5)+(-x3-x4)=(x5+x2+x+1) (x+x3)+(-x-x3)=0 (x+x2+x3)+0=(x3+x2+x) [实现提示] 用带头结点的单链表存储多项式，多项式的项数存放在头结点中。 2.背包问题的求解 [问题描述] 假设有一个能装入总体积为T的背包和n件体积分别为w1, w2, …,wn的物品，能否从n件物品中挑选若干件恰好装满背包，即使w1+w2+…+wn=T，要求找出所有满足上述条件的解。例如：当T=10，各件物品的体积为{1，8，4，3，5，2}时，可找到下列4组解：（1，4，3，2）、（1，4，5）、（8，2）、（3，5，2） [实现提示] 可利用回溯法的设计思想来解决背包问题。首先，将物品排成一列，然后顺序选取物品转入背包，假设已选取了前i件物品之后背包还没有装满，则继续选取第i+1件物品，若该件物品“太大”不能装入，则弃之而继续选取下一件，直至背包装满为止。但如果在剩余的物品中找不到合适的物品以填满背包，则说明“刚刚”装入背包的那件物品“不合适”，应将它取出“弃之一边”，继续再从“它之后”的物品中选取，如此重复，直至求得满足条件的解，或者无解。 由于回溯求解的规则是“后进先出”因此自然要用到栈。 3.完全二叉树判断 用一个二叉链表存储的二叉树，判断其是否是完全二叉树。 4.最小生成树求解（1人） 任意创建一个图，利用克鲁斯卡尔算法，求出该图的最小生成树。 5.最小生成树求解（1人） 任意创建一个图，利用普里姆算法，求出该图的最小生成树。 6.树状显示二叉树 编写函数displaytree(二叉树的根指针，数据值宽度，屏幕的宽度)输出树的直观示意图。输出的二叉树是垂直打印的，同层的节点在同一行上。 [问题描述] 假设数据宽度datawidth=2,而屏幕宽度screenwidth为64=26,假设节点的输出位置用 （层号，须打印的空格数）来界定。 第0层：根在（0，32）处输出； 顺序表的基本操作的实现 一、实验目的 1、掌握使用VC++上机调试顺序表的基本方法； 2、掌握顺序表的基本操作：建立、插入、删除等运算。 二、实验仪器 安装VC++软件的计算机。 三、实验原理 利用线性表的特性以及顺序存储结构特点对线性表进行相关的基本操作四、实验内容 程序中演示了顺序表的创建、插入和删除。 程序如下： #include i nt i,x; i nt n=10; L.length=0; c lrscr(); C reateList(&L,n); /*建立顺序表*/ P rintList(&L,n); /*打印建立后的顺序表*/ p rintf("INPUT THE RESEARCH ELEMENT"); s canf("%d",&x); i=LocateList(&L,x); p rintf("the research position is %d\n",i); /*顺序表查找*/ p rintf("input the position of insert:\n"); s canf("%d",&i); p rintf("input the value of insert\n"); s canf("%d",&x); I nsertList(&L,x,i); /*顺序表插入*/ P rintList(&L,n); /*打印插入后的顺序表*/ p rintf("input the position of delete\n"); s canf("%d",&i); D eleteList(&L,i); /*顺序表删除*/ P rintList(&L,n); /*打印删除后的顺序表*/ g etchar(); } /*顺序表的建立：*/ void CreateList(SeqList *L,int n) {int i; printf("please input n numbers\n"); for(i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&L->data[i]); L->length=n; 数据结构课程设计题目 说明： （1）选用语言：C或Java语言； （2）需要注明3人（可少于3人）小组各自承担和完成的任务（据此给予成绩）； （3）如下带“*”的题目，“*”越多，难度越大一些，分值权重更高---要得到更高分数，推荐选择。 要求： (1) 用中文给出设计说明书（含重要子函数的流程图）； (2) 给出测试通过、能实现相应功能的源代码； (3) 测试报告。 0、小学数学四则混合运算试题出题、评价、题库自动生成与组卷系统（****）---已经有2组选择 任务： （1）将随机给出的四则混合运算表达式显示在计算机显示器上，要求应试者给出答案；并且使用堆栈对该表达式求值，同给出的答案进行比较，判断 正确和错误。给出鼓励信息和嘉奖信息； （2）保存多人在不同时间应试的题目与他（或她）给出的答案，评价所出题目的难易程度（通过多人回答正确与否的情况给出），形成题库； （3）按照用户给出的题目难易程度指标（例如让50人的得分满足怎样的正态分布，如90分以上10%，80分以上30%，70分以上30%，60分以上20%，60分 以下10%），从题库中抽取不同的题目，组成试卷。 要求：随机产生的题目中，参加运算的数据随机、运算符随机。题目涉及加减乘除，带括弧的混合运算；随时可以退出；保留历史分数，能回顾历史，给出与历史分数比较后的评价。 1、集合的并、交和差运算---已经有1组选择 任务：编制一个能演示执行集合的并、交和差运算的程序。 要求: (1) 集合的元素限定为小写字母字符[…a?..?z?] 。 (2) 演示程序以用户和计算机的对话方式执行。 实现提示:以链表表示集合。 选作内容: (1) 集合的元素判定和子集判定运算。 (2) 求集合的补集。 (3) 集合的混合运算表达式求值。 (4) 集合的元素类型推广到其他类型，甚至任意类型。 2、停车场管理------已经有2组选择 任务：设停车场是一个可以停放n辆汽车的狭长通道，且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序，依次有北向南排列（大门在最南端，最先到达的第一车停放在车场的最北端），若车场内已停满n辆车，那么后来的车只能在门外的便道上等候，一旦有车开走，则排在便道上的第一辆车即可开入；当停车场内某辆车要离开时，在它之后进入的车辆必须先退出车场为它让路，待该辆车开出大门外，其他车辆再按原次序进入车场，每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短交纳费用。试为停车场编制按上述要求进行管理的模拟程序。 要求：以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道。每一组输入数据包括三个数据项：汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码以及到达或离去的时刻。对每一组输入数据进行操作后的输出信息为：若是车辆到达，则输出汽车在停车场内或便道上的停车位置；若是车辆离去，则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用（在便道上停车不收费）。栈以顺序存储结构实现，队列以链表结构实现。 3、哈夫曼码的编/译码系统（**）---已经有1组选择 题目： 学院： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 2016 年06 月2 9日 目录 一、课程设计目的 (3) 二、课程设计步骤 (3) 三、课程设计内容 (4) 四、课程设计报告 (6) 五、提交材料 (6) 六、考核方式与评分标准 (7) 七、参考文献 (8) 附录1 齐齐哈尔大学软件工程系课程设计说明书（报告）撰写规范 (9) 一、课程设计目的及要求 《数据结构与算法分析》课程设计培养计算机专业的学生的算法程序设计能力。通过上机实验，可以培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对数据结构课程和算法的理解。使学生更好地掌握数据结构的基本概念、基本原理、及基本算法,具有分析算法、设计算法、构造和开发较复杂算法的基本能力。 要求学生能综合运用《数据结构与算法分析》的相关知识，培养学生上机解决一些与实际应用结合紧密的、规模较大的问题的能力，通过分析、设计、编码、调试等各环节的训练，使学生深刻理解、牢固掌握数据结构和算法设计技术，掌握分析实际问题的能力并提高C语言编程技巧，培养良好的编程风格。 课程设计要求独立完成，题目自选（参考题目见三，也可自拟）,但需要老师确认(6月16日前定题)，一人一题，要求程序有能采用交互式工作方式的界面进行功能的选择,只能用文件存储数据和处理数据不能使用数据库。要求在教学周的第18周前完成。 二、课程设计步骤 随着计算机性能的提高，它所面临的软件开发的复杂度也日趋增加。然而，编制一个10000行的程序的难度绝不仅仅是一个5000行的程序的两倍，因此软件开发需要系统的方法。一种常用的软件开发方法，是将软件开发过程分为分析、设计、实现和维护四个阶段。虽然数据结构课程中的课程设计的复杂度远不如(从实际问题中提出来的)一个“真正的”软件，但为了培养一个软件工作者所应具备的科学工作的方法和作风，完成课程设计的应有如下的5个步骤： 1.问题分析和任务定义 通常，课程设计题目的陈述比较简洁，或者说是有模棱两可的含义。因此，在进行设计之前，首先应该充分地分析和理解问题，明确问题要求做什么，限制条件是什么。注意：本步骤强调的是做什么，而不是怎么做。对问题的描述应避开算法和所涉及的数据类型，而是对所需完成的任务作出明确的回答。例如：输入数据的类型、值的范围以及输入的形式；输出数据的类型、值的范围及输出的形式；若是会话式的输入，则结束标志是什么，是否接受非法的输入，对非法输入的回答方式是什么等等。这一步还应该为调试程序准备好测试数据，包括合法的输入数据和非法形式输入的数据。 2.数据类型和系统设计 在设计这一步骤中需分逻辑设计和详细设计两步实现。逻辑设计指的是，对问题描述中涉及的操作对象定义相应的数据类型，并按照以数据结构为中心的原则划分模块，定义主程序模块和各抽象数据类型；详细设计则为定义相应的存储结构并写出各过程和函数的伪码算法。在这个过程中，要综合考虑系统功能，使得系统结构清晰、合理、简单和易于调试，抽象数据类型的实现尽可能做到数据封装，基本操作的规格说明尽可能明确具体。作为逻辑设计的结果，应写出每个 实验3 顺序表 一、实验目的 1. 熟练掌握顺序表的类型定义和基本操作算法（以建立、插入、删除、遍历、排序和归并等操作为重点）的实现。 2. 通过实验加深对C语言的使用（特别是函数、数组、结构体和指针）。 3. 掌握模块化程序设计方法。 二、预备知识 1. 顺序表的类型定义 //线性表存储空间的初始分配量 #define LIST_Init_Size 100 //线性表存储空间的分配增量 #define LISTINCREMENT 10 typedef struct{ ElemType *elem; //存储区域基地址 int length; //当前有效长度 int listsize；//当前分配的存储容量 } SqList, *PSqList; 2. 顺序表的基本操作 1）初始化线性表InitList(&L) 该运算的结果是构造一个空的线性表L，为线性表分配存储空间用于存放数据元素。 2）销毁线性表DestroyList(&L ) 该运算的结果是释放线性表L占用的内存空间。 3）判定是否为空表ListEmpty(L) 该运算返回一个值表示L是否为空表。若L为空表,则返回1,否则返回0。4）求线性表的长度ListLength(L) 该运算返回顺序表L的长度。实际上只需返回length成员的值即可。 5）PriorElem( L, cur_e, &pre_e ) 该运算返回给定数据元素的前驱数据元素的值 6）NextElem( L, cur_e, &next_e ) 该运算返回给定数据元素的后继数据元素的值 7）输出线性表DispList(L) 该运算当线性表L不为空时,顺序输出L中各数据元素的值。 8）求某个数据元素值GetElem(L,i,&e) 该运算返回L中第i(1≤i≤ListLength(L))个元素的值,存放在e中。 8）按元素值查找LocateElem(L,e) 该运算顺序查找第1个值域与e相等的数据元素的序号。若这样的元素不存在,则返回值为0。 9）插入数据元素ListInsert(&L,i,e) 该运算在顺序表L的第i个位置(1≤i≤ListLength(L)+1)上插入新的元素e。10）删除数据元素ListDelete(&L,i,&e) 该运算删除顺序表L的第i(1≤i≤ListLength(L))个元素。 11）清空线性表ClearList( &L ) 删除线性表L中的所有数据元素，但不释放已分配给线性表的存储空间。2. 两个有序表的归并算法 void MergeList(SqList La, SqList Lb, PSqList PLc) { InitList(PLc); // 构造空的线性表Lc i = j = 1; k = 1; La_len = ListLength(La); Lb_len = ListLength(Lb); 实验一~实验四任选一题；实验五~实验九任选一题。 实验一运动会分数统计 一、实验目的： （1）熟练掌握线性表的两种存储方式 （2）掌握链表的操作和应用。 （3）掌握指针、结构体的应用 （4）按照不同的学校，不同项目和不同的名次要求，产生各学校的成绩单、团体总分报表。 二、实验内容： 【问题描述】 参加运动会的n个学校编号为1~n。比赛分成m个男子项目和w个女子项目，项目编号分别为1~m和m＋1~m＋w。由于各项目参加人数差别较大，有些项目取前五名，得分顺序为7，5，3，2，1；还有些项目只取前三名，得分顺序为5，3，2。写一个统计程序产生各种成绩单和得分报表。 【基本要求】 产生各学校的成绩单，内容包括各校所取得的每项成绩的项目号、名次（成绩）、姓名和得分；产生团体总分报表，内容包括校号、男子团体总分、女子团体总分和团体总分。 【测试数据】 对于n＝4，m＝3，w＝2，编号为奇数的项目取前五名，编号为偶数的项目取前三名，设计一组实例数据。 【实现提示】 可以假设m≤20，m≤30，w≤20，姓名长度不超过20个字符。每个项目结束时，将其编号、类型符（区分取前五名还是前三名）输入，并按名次顺序输入运动员姓名、校名（和成绩）。 【选作内容】 允许用户指定某些项目可采取其他名次取法。 实验二停车场管理 一、实验目的： （1）熟练掌握栈顺存和链存两种存储方式。 （2）掌握栈的基本操作及应用。 （3）以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道，按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。 二、实验内容： 【问题描述】 设停车场是一个可停放n辆汽车的长通道，且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序，依次由北向南排列（大门在最南端，最先到达的第一辆车信放在车场的最北端），若车场内已停满n辆汽车，则后来的汽车只能在门外的便道上等候，一旦有车开走，则排在便道上的第一辆车即可开入；当停车场内某辆车要离开时，在它之后进入的车辆必须先退出车场为它让路，待该辆车开出大门外，其他车辆再按原次序进入车场院，每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短交纳费用。试为停车场编制按上述要求进行管理的模拟程序。 【基本要求】 以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道，按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。每一组输入数据包括三个数据项：汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码以及到达或离去的时刻。对每一组输入数据进行操作后的输出信息为：若是车辆到达，则输出汽车在停车场内或便道上的停车位置；若是车辆离去，则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用（在便道上停留的时间不收费）。栈以顺序结构实现，队列以链表结构实现。 【测试数据】 设n=2，输入数据为：(A，1，5)，（A，1，15），（A，3，20），（A，4，25），（A，5，30），（D，2，35），（D，4，40），（E，0，0）。其中：A表示到达（Arrival）；D表示离去（Departure）；E表示输入结束（End）。 【实现提示】 需另设一个栈，临时停放为给要离去的汽车让路而从停车场退出来的汽车，也用顺序存储结构实现。输入数据按到达或离去的时刻有序。栈中每个元素表示一辆汽车，包含两个数据项：汽车的牌照号码和进入停车场的时刻。 【选作内容】 （1）两个栈共享空间，思考应开辟数组的空间是多少？ （2）汽车可有不同种类，则他们的占地面积不同收费标准也不同，如1辆客车和1.5辆小汽车的占地面积相同，1辆十轮卡车占地面积相当于3辆小汽车的占地面积。（3）汽车可以直接从便道开走，此时排在它前面的汽车要先开走让路，然后再依次排到队尾。 （4）停放在便道上的汽车也收费，收费标准比停放在停车场的车低，请思考如何修改结构以满足这种要求。 课程设计说明书 课程名称：数据结构 专业：班级： 姓名：学号： 指导教师：成绩： 完成日期：年月日 任务书 题目：黑白棋系统 设计内容及要求： 1.课程设计任务内容 通过玩家与电脑双方的交替下棋，在一个8行8列的方格中，进行棋子的相互交替翻转。反复循环下棋，最后让双方的棋子填满整个方格。再根据循环遍历方格程序，判断玩家与电脑双方的棋子数。进行大小判断，最红给出胜负的一方。并根据y/n选项，判断是否要进行下一局的游戏。 2.课程设计要求 实现黑白两色棋子的对峙 开发环境：vc++6.0 实现目标： （1）熟悉的运用c语言程序编写代码。 （2）能够理清整个程序的运行过程并绘画流程图 （3）了解如何定义局部变量和整体变量； （4）学会上机调试程序，发现问题，并解决 （5）学习使用C++程序来了解游戏原理。 （6）学习用文档书写程序说明 摘要 本文的研究工作在于利用计算机模拟人脑进行下黑白棋，计算机下棋是人工智能领域中的一个研究热点，多年以来，随着计算机技术和人工智能技术的不断发展，计算机下棋的水平得到了长足的进步 该程序的最终胜负是由棋盘上岗双方的棋子的个数来判断的，多的一方为胜，少的一方为负。所以该程序主要运用的战术有削弱对手行动战术、四角优先战术、在游戏开局和中局时，程序采用削弱对手行动力战术，即尽量减少对手能够落子的位置；在游戏终局时则采用最大贪吃战术，即尽可能多的吃掉对手的棋子；而四角优先战术则是贯穿游戏的始终，棋盘的四角围稳定角，不会被对手吃掉，所以这里是兵家的必争之地，在阻止对手进角的同时，自己却又要努力的进角。 关键词：黑白棋；编程；设计 实现顺序表的各种基本运算 一、实验目的 了解顺序表的结构特点及有关概念，掌握顺序表的各种基本操作算法思想及其实现。 二、实验内容 编写一个程序，实现顺序表的各种基本运算： 1、初始化顺序表； 2 、顺序表的插入； 3、顺序表的输出； 4 、求顺序表的长度 5 、判断顺序表是否为空； 6 、输出顺序表的第i位置的个元素； 7 、在顺序表中查找一个给定元素在表中的位置； 8、顺序表的删除； 9 、释放顺序表 三、算法思想与算法描述简图 主函数main 四、实验步骤与算法实现 #in clude 附页（实验2-1代码）： 头文件“DEFINE2-1.h”： #define MaxSize 10 typedef struct { char data[MaxSize]; int length; }SqList; #include （一）课程设计要求 1.分组要求 每个人一个小组进行分组。 2.实训目的 （1）熟悉课程所学的内容，包括线性表、链表、串，栈，队列，树，图，查找和排序； （2）学生能够按照软件工程的规范要求，能够运用软件工程的基本概念、方法与过程来进行软件的设计与开发。 3.课程设计要求 （1）每组学生在以下项目中选择一项完成即可； （2）编写程序要严格按照程序编程规范进行代码编写; （2）必须按照个体软件的过程，真实地采集数据、填写相关的表格、编写有关的文档; （3）按照老师的要求，每个人必须独立完成; （4）按照实训的时间安排进行实训，实训结束后提交有关的表格与文档。（二）课程设计题目 1.线性表 （1）实验目的：利用顺序结构和链式结构实现线性表的基本运算。 （2）实验要求：对于顺序存储结构的线性表，验证其插入、删除操作；对以链式存储结构存储的线性表，验证其插入、删除、查找操作。 2.火车列车调度问题 （1）实验目的：利用顺序结构和链式结构实现栈和队列的基本运算 （2）实验要求：栈操作的验证火车调度；对于顺序队列、链队列的基本操作进行验证； 3.稀疏矩阵 （1）实验目的：利用三元组和十字链表实现稀疏矩阵的有关算法 （2）实验要求：以三元组作为存储结构实现稀疏矩阵的转置 4.二叉树 （1）实验目的：利用二叉链表实现二叉树的建立和遍历 （2）实验要求：以二叉链表作为存储结构建立二叉树；以二叉链表作为存储结构实现先序、中序和后序遍历二叉树 5.图的遍历和最短路径问题 （1）实验目的：在图的两种存储结构基础上实现图的遍历 （2）实验要求：采用连通无向图作为遍历对象对以邻接矩阵为存储结构的图实现深度优先搜索和广度搜索遍历；采用连通无向图作为遍历对象，建立邻接表时顶点对序号从大到小输入，对以邻接表为存储结构的图实现深度优先搜索和广度优先搜索遍历； 6.排序与查找 （1）实验目的：验证各排序与查找算法 （2）实验要求：编程实现排序与查找算法，包括直接插入排序、选择和起泡排序、折半查找 7.综合课程设计1 （1）实验目的：综合应用所学知识；培养系统设计的整体思想；提高编写程序、调试程序的能力；学习系统测试的方法；学习编写技术文档； （2）实验要求：约瑟夫环问题：设编号为1，2，3，……，n的n(n>0)个人按顺时针方向围坐一圈，每个人持有一个正整数密码。开始时任选一个正整数做为报数上限m，从第一个人开始顺时针方向自1起顺序报数，报到m是停止报数，报m的人出列，将他的密码作为新的m值，从他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。令n最大值取30。要求设计一个程序模拟此过程，求出出列编号序列； 8.综合课程设计2 （1）实验目的:综合应用所学知识；培养系统设计的整体思想；提高编写程序、调试程序的能力；学习系统测试的方法；学习编写技术文档； （2）实验要求：设计一个校园导游程序，为来访的客人提供各种信息查询 关于数据结构课程设计心得体会范文 心得体会是指一种读书、实践后所写的感受性文字。是指将学习的东西运用到实践中去，通过实践反思学习内容并记录下来的文字，近似于经验总结。下面是小编搜集的关于数据结构课程设计心得体会范文，希望对你有所帮助。 关于数据结构课程设计心得体会(1) 这学期开始两周时间是我们自己选题上机的时间，这学期开始两周时间是我们自己选题上机的时间，虽然上机时间只有短短两个星期但从中确实学到了不少知识。上机时间只有短短两个星期但从中确实学到了不少知识。 数据结构可以说是计算机里一门基础课程，据结构可以说是计算机里一门基础课程，但我觉得我们一低计算机里一门基础课程定要把基础学扎实，定要把基础学扎实，然而这次短短的上机帮我又重新巩固了 c 语言知识，让我的水平又一部的提高。数据结构这是一门语言知识让我的水平又一部的提高。数据结构这是一门知识，纯属于设计的科目，它需用把理论变为上机调试。 纯属于设计的科目，它需用把理论变为上机调试。它对我们来说具有一定的难度。它是其它编程语言的一门基本学科。来说具有一定的难度。它是其它编程语言的一门基本学科。我选的上机题目是交叉合并两个链表，对这个题目，我选的上机题目是交叉合并两个链表，对这个题目，我觉得很基础。刚开始调试代码的时候有时就是一个很小的错觉得很基础。 刚开始调试代码的时候有时就是一个很小的错调试代码的时候误，导致整个程序不能运行，然而开始的我还没从暑假的状导致整个程序不能运行，态转到学习上，每当程序错误时我都非常焦躁，态转到学习上，每当程序错误时我都非常焦躁，甚至想到了放弃，但我最终找到了状态，一步一步慢慢来，放弃，但我最终找到了状态，一步一步慢慢来，经过无数次的检查程序错误的原因后慢慢懂得了耐心是一个人成功的必然具备的条件! 同时，通过此次课程设计使我了解到，必然具备的条件! 同时，通过此次课程设计使我了解到，硬件语言必不可缺少，要想成为一个有能力的人，必须懂得件语言必不可缺少，要想成为一个有能力的人，硬件 #include 顺序表的应用数据结构实验报告记录 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 大学数据结构实验报告 课程名称数据结构实验第（三）次实验实验名称顺序表的应用 学生姓名于歌专业班级学号 实验成绩指导老师（签名）日期2018年9月30日一、实验目的 1．学会定义线性表的顺序存储类型，实现C程序的基本结构，对线性表的一些基本操作和具体的函数定义。 2．掌握顺序表的基本操作，实现顺序表的插入、删除、查找以及求并集等运算。 3．掌握对多函数程序的输入、编辑、调试和运行过程。 二、实验要求 1．预习C语言中结构体的定义与基本操作方法。 2．对顺序表的每个基本操作用单独的函数实现。 3．编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。 4．整理并上交实验报告。 三、实验内容： 1．定义一个包含学生信息（学号，姓名，成绩）的顺序表，使其具有如下功能： （1）根据指定学生个数，逐个输入学生信息 （2）逐个显示学生表中所有学生的相关信息 （3）根据姓名进行查找，返回此学生的学号和成绩 （4）根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，姓名，成绩） （5）给定一个学生信息，插入到表中指定的位置 （6）删除指定位置的学生记录 （7）统计表中学生个数 四、实验设计 1．定义一个包含学生信息（学号，姓名，成绩）的顺序表，使其具有如下功能： （1）根据指定学生个数，逐个输入学生信息 for(count=0; count 排序算法： (1) 直接插入排序 (2) 折半插入排序(3) 冒泡排序 (4) 简单选择排序 (5) 快速排序(6) 堆排序 (7) 归并排序 【算法分析】 （1）直接插入排序；它是一种最简单的排序方法，它的基本操作是将一个记录插入到已排好的序的有序表中，从而得到一个新的、记录数增加1的有序表。 （2）折半插入排序：插入排序的基本操作是在一个有序表中进行查找和插入，我们知道这个查找操作可以利用折半查找来实现，由此进行的插入排序称之为折半插入排序。折半插入排序所需附加存储空间和直接插入相同，从时间上比较，折半插入排序仅减少了关键字间的比较次数，而记录的移动次数不变。 （3）冒泡排序：比较相邻关键字，若为逆序（非递增），则交换，最终将最大的记录放到最后一个记录的位置上，此为第一趟冒泡排序；对前n-1记录重复上操作，确定倒数第二个位置记录；……以此类推，直至的到一个递增的表。 (4)简单选择排序：通过n-i次关键字间的比较，从n-i+1个记录中选出关键字最小的记录，并和第i（1<=i<=n）个记录交换之。 (5)快速排序:它是对冒泡排序的一种改进，基本思想是，通过一趟排序将待排序的记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。 (6)堆排序: 使记录序列按关键字非递减有序排列，在堆排序的算法中先建一个“大顶堆”，即先选得一个关键字为最大的记录并与序列中最后一个记录交换，然后对序列中前n-1记录进行筛选，重新将它调整为一个“大顶堆”，如此反复直至排序结束。 (7)归并排序:归并的含义是将两个或两个以上的有序表组合成一个新的有序表。假设初始序列含有n个记录，则可看成是n个有序的子序列，每个子序列的长度为1，然后两两归并，得到n/2个长度为2或1的有序子序列；再两两归并，……，如此重复，直至得到一个长度为n的有序序列为止，这种排序称为2-路归并排序。 【算法实现】 （1）直接插入排序： void InsertSort(SqList &L){ for(i=2;i<=L.length ;i++) if(L.elem[i] 郑州工业应用技术学院 课程设计说明书 题目：手机信息数据检索 姓名：王港 院（系）：信息工程学院 专业班级：16级计算机科学与技术6班 学号：1601110241 指导教师：王礼云 成绩： 时间：2018 年 1 月 2 日至2018 年 1 月12 郑州工业应用技术学院 课程设计任务书 题目手机信息数据检索 专业、班级16级计算机科学与技术6班学号1601110241姓名王港 主要内容： 开发一个手机信息数据检索，使管理员可以很好的管理回收的手机，避免平时废旧手机没有作用，不知道如何去处理旧的手机等问题。减轻废旧手机资源的浪费。本废旧手机回收系统利用单链表实现了基本信息的添加。管理员能够对各种信息进行修改，例如手机信息添加，手机信息删除，密码修改，退出系统。 基本要求： 1、巩固并加深学生对数据结构基本算法的理解； 2、认识面向过程和面向对象两种设计方法的区别； 3、进一步掌握和应用VC++6.0 集成开发环境； 4、提高运用对于数据结构的理解，增强了我解决实际问题的能力； 5、初步掌握开发小型实用软件的基本方法。 主要参考资料： [1]谭浩强. C语言基础课程[M].北京:清华大学出版社,2009. [2]刘振安. C程序设计课程设计[M].北京:机械工业出版社,2016. [3]滕国文. 数据结构课程设计[M].北京:清华大学出版社, 2010. [4]吴伟民. 数据结构[M].北京:清华大学出版社, 2017. 完成期限：2018.1.2-2018.1.12 指导教师签名： 课程负责人签名： 2018 年1 月12 日 摘要 21世纪以来，经济高速发展，人们生活发生了日新月异的变化，特别是手机普及到每个人生活的各个领域。但对于手机的回收越来越不适应现在社会的发展。计算机技术的飞速发展，也为我们带来了巨大的便利。为了适应现代人们回收旧手机方便的愿望。手机信息管理系统软件能够为我们现如今手机回收带来巨大的便利。 我国现如今已经成为手机产品的生产消费大国，伴随着通信技术的迅猛发展，手机更新换代的速度不断提高。特别是追求时尚潮流的大学生群体手机的更换频率增加更快。随着智能手机产品不断推陈出新，手机更新换代的周期也在缩短。据业内人士估计，我国存量闲置手机至少以亿计，但旧手机的回收率却不到2%，旧手机的处置成为一大问题。 中国目前废旧手机的回收现状和回收模式，造成我国手机回收效率低下，更是对垃圾回收产业带来了巨大的冲击，同时目前，我国年废旧手机产生量约上亿部，大部分闲置家中，未能有效回收利用。既浪费了资源，又威胁居民身心健康，造成环境污染。在分析我国废旧手机回收利用现状的基础上，提出了完善废旧手机回收的法律制度、增强消费者环保意识、构建绿色环保废旧手机回收利用新模式等建议。本手机信息数据检索为回收手机的人管理废旧的手机使用，使用单链表实现，对于信息的增加删除效率比较高，可以很方便的进行各种信息管理，对于数据的管理可以让我们更好的面对管理手机的繁杂工作。 关键字：信息检索；冒泡算法；单链表数据结构实验报告——顺序表链表的实现
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