2011《数据结构课程设计》指导书

《数据结构课程设计》指导书一、实习目的《数据结构》是一门实践性较强的软件基础课程，为了学好这门课程，必须在掌握理论知识的同时，加强上机实践。

本课程设计的目的就是要达到理论与实际应用相结合，使同学们能够根据数据对象的特性，学会数据组织的方法，能把现实世界中的实际问题在计算机内部表示出来，并培养基本的、良好的程序设计技能。

通过对给定问题的求解，使学生在运用《数据结构》、程序设计以及迄今为止所学课程中的各种基本技术和理论，在建立问题模型、构造求解算法、设计数据结构、编程及上机调试等方面得到全面的锻炼，从而能更深刻地理解《数据结构》的精髓，为后续软件课程的学习及软件设计能力的提高奠定良好的基础。

二、数据结构课程设计要求通过这次设计，要求在数据结构析逻辑特性和物理表示，数据结构的选择的应用、算法的设计及其实现等方面中深对课程基本内容的理解。

同时，在程序设计方法以及上机操作等基本技能和科学作风方面受到比较系统和严格的训练。

学生必须仔细阅读《数据结构》课程设计指导书，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，及时向教师汇报。

课程设计按照教学要求需要一周时间完成（1周共五天）。

三、实习基本内容本次课程设计完成如下模块（共5个模块，学生可以在其中至少挑选3-4个功能块完成）1.校园导游程序2.员工管理系统或者订票系统3.哈夫曼编/译码器或者拓扑排序4.八皇后问或者迷宫问题求解5.停车场管理或者修道士野人问题若学生对课题表以外的相关课题较感兴趣，希望选作课程设计的课题时，应征得指导教师的认可，并写出明确的设计要求和说明。

四、上交相关内容要求上交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：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:需求分析：（2）在该部分中叙述，每个模块的功能要求（3）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。

（4）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。

（5）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：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》课程的认识等内容。

五、实习成绩考核办法要求：⑴关于课题表及选题：在上面的课题中列出了多个设计课题，每个课题都有相应的要求或说明。

参加课程设计的学生首先要了解设计的任务，仔细阅读各题的设计要求，然后根据自己的基础和能力情况从中选择3-4个题目。

一般来说，选择课题应以在规定的时间内能完成，并能得到应有的锻炼为原则。

若学生对课题表以外的相关课题较感兴趣，希望选作课程设计的课题时，应征得指导教师的认可，并写出明确的设计要求和说明。

⑵关于设计的总要求：在设计时，要严格按照题意要求独立进行设计，不能随意更改。

若确因条件所限，必须要改变课题要求时，应在征得指导教师同意的前提下进行。

⑶验收：在设计完成后，应当场运行和答辩，由指导教师验收，只有在验收合格后才能算设计部分的结束。

⑷设计报告：参见上交相关内容要求⑸关于课程设计的成绩评定：课程设计的成绩评定以选定课题的难易度、完成情况和设计报告为依据综合评分。

从总体来说，所设计的程序应该全部符合要求，问题模型、求解算法以及存储结构清晰；具有友好、清晰的界面；设计要包括所需要的辅助程序，如必要的数据输入、输出、显示和错误检测功能；操作使用要简便；程序的整体结构及局部结构要合理；设计报告要符合规范。

平时表现：40% 上机演示：30% 设计报告：30%。

六、提示内容1．校园导游程序问题描述：用无向网表示你所在学校的校园景点平面图，图中顶点表示主要景点，存放景点的编号、名称、简介等信息，图中的边表示景点间的道路，存放路径长度等信息。

要求能够回答有关景点介绍、游览路径等问题。

基本要求：查询各景点的相关信息；查询图中任意两个景点间的最短路径；查询图中任意两个景点间的所有路径；增加、删除、更新有关景点和道路的信息。

数据结构：typedef struct message{int num;//景点代码char name[100];//景点名称char pro[500];//简介}Ciceroni;Ciceroni school[10]={{1,"行政楼\n"},{2,"食堂\n"},{3,"信息楼,信息院办公室所在地\n"},{4,"丹青楼,实验楼计算机中心\n"},{5,"文法楼,法学管理学院"},{6,"工程实习中心,金工实习\n"},{7,"机电楼,机电院\n"},{8,"体育馆,旁边有篮球场`足球场`还有网球场\n"},{9,"锦绣教学楼，主要以阶梯教室为主\n"},{10,"机电教学楼，小教室为多\n"}}; /*景点名称和简介*/操作：/*给景点之间的路径赋最大值*//*最短路径的C语言函数*//*输出最短路径和最短距离函数*//*输入景点代码查景点名称和简介*//*输入景点代码查到其它景点的最短距离*/2. 员工管理系统问题描述：每个员工的信息包括：编号、姓名、性别、出生年月、学历、职务、电话、住址等。

系统能够完成员工信息的查询、更新、插入、删除、排序等功能。

基本要求：排序：按不同关键字，对所有员工的信息进行排序；查询：按特定条件查找员工；更新，按编号对某个员工的某项信息进行修改；插入，加入新员工的信息；删除，按编号删除已离职的员工的信息。

选作内容：实现图形用户界面。

通过链表实现数据结构：struct workers{char name[15];//姓名char department[18];//单位char gender;//性别unsigned int age;//年龄unsigned long telephone;//电话unsigned long wage;//工资unsigned long num;//职工号struct workers *next;};操作实现：/*插入职工信息，通过链表实现 *//*具体实现职工信息的插入*//*对职工信息的删除操作*//*修改操作*//*实现对员工信息的查找*//*排序*//* 输出员工信息 *//* 显示职工工资情况计算平均工资 */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；航班信息数据结构typedef char keytype;//航班信息结构typedef struct{char start[6];//起点站char end[6];//终点站char sche[10];//航班期char time1[5];//起飞时间char time2[5];//到达时间char model[4];//机型int price; //票价}infotype;//定义航班节点typedef struct{keytype keys[keylen];//航班号infotype others;//航班信息int next; //下一航班}slnode;//航班表typedef struct{slnode sl[maxspace];int keynum;int length;}sllist;操作实现：（1）录入航班信息：（2）查询航班信息：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；航班信息查询系统：可以按：1.航班号;2.起点站；3.终点站；4.起飞时间;5.到达时间;以下选作：（3）航班订票：（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；（4）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。

（5）修改航班信息：当航班信息改变可以修改航班数据文件注：因为航班号为两位字母后跟数字，所以在排序时应该使用多关键字的基数排序对航班号进行排序。

4. 拓扑排序任务：编写函数实现图的拓扑排序。

对一个有向无环图(Directed Acyclic Graph简称DAG)G进行拓扑排序，是将G中所有顶点排成一个线性序列，使得图中任意一对顶点u和v，若<u，v> ∈E(G)，则u在线性序列中出现在v之前。

// 输出有向图的一个拓扑序列。

实现算法的程序// 图的邻接表存储表示#define MAX_NAME 3 // 顶点字符串的最大长度+1#define MAX_VERTEX_NUM 20typedef int InfoType; // 存放网的权值typedef char VertexType[MAX_NAME]; // 字符串类型typedef enum{DG,DN,AG,AN}GraphKind; // {有向图,有向网,无向图,无向网}typedef struct ArcNode{int adjvex; // 该弧所指向的顶点的位置struct ArcNode *nextarc; // 指向下一条弧的指针InfoType *info; // 网的权值指针）}ArcNode; // 表结点typedef struct VNode{VertexType data; // 顶点信息ArcNode *firstarc; // 第一个表结点的地址,指向第一条依附该顶点的弧的指针}VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM];// 头结点typedef struct{AdjList vertices;int vexnum,arcnum; // 图的当前顶点数和弧数int kind; // 图的种类标志}ALGraph;5．哈夫曼编/译码器利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。