数据结构课程设计 -万年历

学生实验报告
实验课名称：数据结构
实验项目名称：万年历
专业名称：计算机科学与技术
班级：44444444444444
学号：4444444444444
学生姓名：古古怪怪
教师姓名：坎坎坷坷
2009年 6 月28 日
一、实验名称：万年历
二、实验目的与要求
设计目的
1、数据结构是计算机专业的教学计划中的核心课程之一，数据结构在计算机科学中是一门综合性的专业基础课。

“数据结构”的研究不仅涉及到计算机硬件(特别是编码理论、存储装置和存取方法等)的研究范围，而且和计算机软件的研究有着更密切的关系，无论是编译程序还是操作系统，都涉及到数据元素在存储器中的分配问题。

在研究信息检索时也必须考虑如何组织数据，以便查找和存取数据元素更为方便。

因此，可以认为“数据结构”是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程。

在计算机科学中，“数据结构”不仅是一般程序设计(特别是非数值计算的程序设计)的基础，而且是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其他系统程序和大型应用程序的重要基础。

2、通过本项课程设计，可以培养独立思考、综合运用所学有关相应知识的能力，能更好的巩固《数据结构》课程学习的内容，掌握工程软件设计的基本方法，强化上机动手编程能力，闯过理论与实践相结合的难关！更加了解了c语言的好处和其可用性！同时增加了同学之间的团队合作精神！更加也体会到以后在工作中团队合作的重要性和必要性！
3、通过数据结构课程设计，使学生了解高级程序设计语言的结构，掌握基本的程序设计过程和技巧，掌握基本的分析问题和利用计算机求解问题的能力，具备初步的高级语言程序设计能力。

为后续各门计算机课程的学习和毕业设计打下坚实基础。

设计要求
1、能够显示星期；
2、能够显示年月日；
3、能显示十二个月；
4、能准确显示阳历的每一天；
4、格式与日历一致；
二、实验内容：
1、输出公元1年至9999年的日历；
2、以标准日历的形式输出，包含月份、星期以及具体某一天对应的年、月、
星期；
3、用数据结构课上所学二叉树及队列顺序存储形式存储；
三、程序设计思路
【一】由于万年历具有以下特点：
1。

平年365天（52周+1天），闰年366天（52周+2天）。

平年2月28天，闰年2月29天。

2。

每400年整一闰，或每4年且不为百年的一闰。

(原因：地球绕太阳一周的时间是365天5小时46秒，为了使一年的天数为整数，将一年的天数定为365天，余下的时间积累起来，四年就是23小时15分4秒，将近一天，把这一天加在某年的二月而成29天，该年称为闰年，其它年称为平年。

但四年加一天又多用了44分56秒，这个数积满400年为三天。

因此400年中只能有97个闰年，所以凡能被400整除，或不能被100整除但能被4整除的年份为闰年。

)
3。

每 4年（3个平年+1个闰年）共208周+5天——注意这个“5天”
每百年共100*（208周+5天）-1天=5217周+5天——注意这个“5天”(整百年暂设为平年)
每400年共4*（5217周+5天）+1天（整400年闰）=20871周+0天——注意这个“0天”和“1天”(4个整百年只有一个闰年) 即400年一轮回！（原来万年历400年前是一家）
【二】根据万年历以上特点进行编写：
（1）首先对万年历年、月、日进行编写，编写程序先定义每月的天数为28天，如月份为1、3、5、7、8、10、12就定义天数为31天反之如果月份为4、6、9、11就输出天数为30天，由上可见2月份为28天但是如果为闰年就有29天就要定义一个数组存放天数，用while循环控制。

（2）再对其中的星期进行编写：由于公元1月1日设为星期六，故3月1日为星期三，可以用万年3月1日星期算法(特别是那个三)
其公式为：
某年3月1日星期几=(3天+百年%4*5天+年/4*5天+年%4+月星期表+日-1天)%7 某年3月1日星期几=(百年%4*5天+年/4*5天+年%4+月星期表+日+2天)%7
或某年3月1日星期几=(百年%4*5天+年+年/4+月星期表+日+2天)%7
其中，闰4百年3月1日星期算法（百年%4=0）
其公式为：
某年3月1日星期几=(年+年/4+月星期表+日+2天)%7
例：
1600年3月1日星期几=(0+0/4+0+1+2)%7=3%7=星期三
2000年3月1日星期几=(0+0/4+0+1+2)%7=3%7=星期三
2001年3月1日星期几=(1+1/4+0+1+2)%7=4%7=星期四
2004年3月1日星期几=(4+4/4+0+1+2)%7=8%7=星期一
2008年3月1日星期几=(8+8/4+0+1+2)%7=13%7=星期六
2042年3月1日星期几=(42+42/4+0+1+2)%7=55%7=星期六
其中，平4百年3月1日星期算法（百年%4<>0）
其公式为：
某年3月1日星期几=(百年%4*5天+年+年/4+月星期表+日+2天)%7
例：1700年3月1日星期几=（17%4*5+0+0/4+0+1+2）%7=8%7=星期一(注意：1700年是平年)
1800年3月1日星期几=（18%4*5+0+0/4+0+1+2）%7=13%7=星期六(注意：1800年是平年)
1900年3月1日星期几=（19%4*5+0+0/4+0+1+2）%7=18%7=星期四(注意：1900年是平年)
1999年3月1日星期几=（19%4*5+99/4*5+99%4+3）%7=(15+120+3+3)%7=141%7=星期一
2100年3月1日星期几=（21%4*5+0/4*5+0%4+3）%7=(5+0+0+3)%7=8%7=星期一(注意：2100年是平年)
2101年3月1日星期几=（21%4*5+1/4*5+1%4+3）%7=(5+0+1+3)%7=9%7=星期二2102年3月1日星期几=（21%4*5+2/4*5+2%4+3）%7=(5+0+2+3)%7=10%7=星期三2103年3月1日星期几=（21%4*5+3/4*5+3%4+3）%7=(5+0+3+3)%7=11%7=星期四
2104年3月1日星期几=（21%4*5+4/4*5+4%4+3）%7=(5+1+0+3)%7=9%7=星期二(注意：2104年是闰年)
9999年3月1日星期几=（99%4*5+99/4*5+99%4+3）%7=(120+15+3+3)%7=141%7=星期一
注：按400年一轮回！（400年前是一家）的说法
1600年，2000年是一样的；
1700年，2100年是一样的；
1800年，2200年是一样的；
1900年，2300年是一样的。

其中万年某日星期算法
其公式为：
某日星期几=(百年%4*5天+年+年/4+月星期表+日+2天)%7
通同星期偏差表
闰年 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
天数 31 29 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 星期 3 6 0 3 5 1 3 6 2 4 0 2
平年 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
天数 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
星期 4 0 0 3 5 1 3 6 2 4 0 2
为对以上的万年历星期的算法是正确的对其进行了以下的计算：
⒈对于二十世纪任意日期可以用公式某日星期几=(百年%4*5天+年+年/4+平年月星期表+日+2天)%7=(19%4*5天+年+年/4+平年月星期表+日+2天)%7=(15天+年+年/4+平年月星期表+日+2天)%7以下就是根据上面对其进行的计算：
1900年元旦 1日=(0/4*5+0%4+1+3)%7=(0+0+4)%7=4
1月表=4（平年）故 4+4=1 即1900年元旦是星期一1949年国庆 1日=(49/4*5+49%4+1+3)%7=(60+1+4)%7=2
10月表=4（平年）故 4+2=6 即1949年国庆是星期六
1999年12月31日 31日=(99/4*5+99%4+31+3)%7=(120+3+34)%7=3
12月表=2（平年）故 2+3=5 即1999年12月31日是星期五
⒉对于二十一世纪新前年虫算法(20%4*5=0)可以用公式：某日星期几=(百年%4*5天+年+年/4+闰年月星期表+日+2天)%7 =(20%4*5天+年+年/4+闰年月星期表+日+2天)%7以下就是根据上面对其进行的计算：
2000年元旦 1日=(0+0/4+1+2)%7=(0+0+1+2)%7=3
1月表=3（闰年）故 3+3->6 即2027年元旦是星期六2018年春节 16日=(18+18/4+16+2)%7=(18+4+16+2)%7=5
2月表=0（平年）故 0+5=5 即2018年春节是星期五
2099年12月31日 31日=(99/4*5+99%4+31+2)%7=(120+3+33)%7=2
12月表=2（平年）故 2+2=4 即2099年12月31日是星期四最后，根据日期是紧挨顺序的，可用顺序存储结构存储，对年、月、星期的算法清晰之后，即可用C语言的形式及C++语言的形式编程。

【三】单元程序设计：
1、闰年函数的定义：
int IsLeapYear( int year )
{
if ((year %4 == 0) && (year % 100 != 0) || (year % 400 == 0) )
return 1;
else
return 0;
2、判断星期的程序设计：
i = Year_days % 7;
printf("Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun\n"); if( i != 0 )
for( temp_i = 0; temp_i < i; temp_i++) printf(" ");
day = 1;
3、用switch语句定义月份：switch( temp )
{
case 1:
printf("January(%d)\n",year);
break;
case 2:
printf("Febrary(%d)\n",year);
break;
case 3:
printf("March(%d)\n",year);
break;
case 4:
printf("April(%d)\n",year);
break;
case 5:
printf("May(%d)\n",year);
break;
case 6:
printf("June(%d)\n",year);
break;
case 7:
printf("July(%d)\n",year);
break;
case 8:
printf("Augest(%d)\n",year);
break;
case 9:
printf("September(%d)\n",year); break;
case 10:
printf("October(%d)\n",year);
break;
case 11:
printf("November(%d)\n",year);
break;
case 12:
printf(" December(%d)\n",year);
break;
4、日期的输出（分闰年及平年，用if语句和while循环实现）：if( IsLeapYear(year) && temp == 2)
while( day <= month_day[12] )
{
if( day >1 )
if( Year_days % 7 == 0 )
printf(" \n");
if( day >= 10 )
printf("%3d ",day);
else
printf("%3d ",day);
Year_days++;
day++;
}
else
while (day <= month_day[temp-1])
{
if( day > 1 )
if( Year_days % 7 == 0 )
printf("\n");
if( day >=10 )
printf("%3d ",day);
else
printf("%3d ",day);
Year_days++;
day++;
}
printf("\n");
if( getch() == 'q' )
exit(0);
}
getch();
【四】程序框图：
四、程序源代码
#include <stdio.h> //标准输入输出头文件，包含getch()、
scanf()、printf()等语句
#include <iomanip.h> //I/O流控制头文件，含有"%d"（dec 置基数为10）函数
#include<iostream.h> //标准的输入输出流头文件包含scanf()、printf()、cin>> 、cout<<函数
#include<conio.h> //控制台输入输出含有getch()函数
#include<stdlib.h> //包含了的C语言标准库函数如exit()、malloc()、free()
int IsLeapYear(int); //整型闰年的定义
void main() //主程序
{
int i;
int day;
int year;
int temp;
int temp_i;
long int Year_days = 0;
int Year_Start = 1; //万年历的起始时间为公元1年
int Per_Year_Days;
int month_day[]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31,29}; //定义用于存放每月天数的数组，一三五七八十腊为31天，二月分28天和29天
printf("Please enter the year: ");
scanf("%d",&year); //输入年份，year用引用类型，年数不同时输出随着改变
while(Year_Start < year)
{
if( IsLeapYear( Year_Start ) ) //闰年为366天
Per_Year_Days = 366;
else
Per_Year_Days = 365; //平年为365天
Year_days = Year_days + Per_Year_Days;
Year_Start++;
}
for( temp = 1; temp <=12; temp++ ) //
{
switch( temp ) //计算temp表达式的值
{
case 1:
printf("January(%d)\n",year);//一月
break;
case 2:
printf("February(%d)\n",year);//二月
break;
case 3:
printf("March(%d)\n",year);//三月
break;
case 4:
printf("April(%d)\n",year);//四月
break;
case 5:
printf("May(%d)\n",year);//五月
break;
case 6:
printf("June(%d)\n",year);//六月
break;
case 7:
printf("July(%d)\n",year);//七月
break;
case 8:
printf("August(%d)\n",year);//八月
break;
case 9:
printf("September(%d)\n",year);//九月
break;
case 10:
printf("October(%d)\n",year);//十月
break;
case 11:
printf("November(%d)\n",year);//十一月
break;
case 12:
printf(" December(%d)\n",year);//十二月
break;
}
i = Year_days % 7; //闰年为366天年数除以7的余数
printf("Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun\n");
if( i != 0 )
for( temp_i = 0; temp_i < i; temp_i++)
printf(" ");
day = 1;
if( IsLeapYear(year) && temp == 2) //***此程序的核心，当为闰年时，二月有29天执行while循环，实现星期的换行
while( day <= month_day[12] )
{
if( day >1 )
if( Year_days % 7 == 0 ) //控制每月第一天的位置，满足余数为0
时，另起一行
printf(" \n");
if( day >= 10 )
printf("%3d ",day); //***C语言域宽的设置 %3d表示相邻天数的域宽为3，星期的排列整齐
else
printf("%3d ",day);
Year_days++;
day++;
}
else
while (day <= month_day[temp-1]) //平年的月份
{
if( day > 1 )
if( Year_days % 7 == 0 ) //与闰年时执行条件一样
printf("\n");
if( day >=10 )
printf("%3d ",day);
else
printf("%3d ",day);
Year_days++;
day++;
}
printf("\n");
if( getch() == 'q' )
exit(0); //满足条件时退出
}
getch(); //不满足条件时执行getch()语句
}
int IsLeapYear( int year ) //闰年的定义
{
if ((year %4 == 0) && (year % 100 != 0) ||
(year % 400 == 0) )
return 1;
else
return 0;
}
五、实验结果与分析
【一】实验结果：
（1）2009年1、2、3、4、5、6月：
（2）7、8、9、10、11、12月：
（3）公元100年：公元9999年：
【二】结果分析：
（1）日历的形式为阳历，输出范围为公元1年至公元9999年；
（2）输出结果满足设计要求，可以输出月份，星期，日期且以现在日历的形式输出；
（3）结果能有效区分闰年及平年,每一天的具体天数；
（4）每月前的空格及数字之间的域宽都满足要求：【三】算法效率分析：
（1）时间复杂度：算法中程序的调用都为单层函数调用，没有函数的多层套用，所以时间复杂度为线性阶，即为O（n）；
（2）空间复杂度：数据的存取以顺序存储方式存取，没有空间的浪费和压缩存储的现象，所以空间复杂度为O（n）。

六、心得体会：
1. 经过上一个学期对《数据结构》的学习，我们学习了理论知识，了
解了C语言程序设计的思想，这些知识都为我们的下一步学习打下了坚
实的基础。

通过课程设计，一方面是为了检查我们一个学期来我们学习
的成果，另一方面也是为了让我们进一步的掌握和运用它，同时也让我
们认清自己的不足之处和薄弱环节，加以弥补和加强。

通过对万年历的
设计进一步的巩固了用c语言和C++编写程序，并且有利于更好的掌握
程序设计语言！
2. 在万年历的编写过程中也体会到了做事情一顶要细心、认真。

更加
知道了要掌握好基础知识。

还有体会到了成功的感觉！在万年历的设计
过程中更加体会到了团队合作的重要性，在设计的过程中，曾遇到好多
难解的问题，经过与同学的讨论才得以解决，常言道：“一个诸葛亮比
不上三个臭皮匠。

”知道了只有团队合作才会更好的完成设计！也体会
到以后在工作中团队合作的必要性和重要性！
3. 通过本项课程设计也培养了我独立思考、综合运用所学有关相应
知识的能力，掌握工程软件设计的基本方法，强化上机动手编程能力，
闯过理论与实践相结合的难关！
4. 由于程序设计语言是近年在国内外得到迅速推广应用的一种语言。

它功能丰富，表达能力强，使用灵活方便，应用面广，目标程序效率高，
可移植性好，既具有高级语言的优点，又具有低级语言的许多特点。

通
过这次的程序设计更加了解了语言设计的好处和其可用性！
5. 在这次课程设计中也知道了自己的动手能力不强有待进一部的提
高！在设计过程中不能够把书本上的知识与实践相结合，这也就增加了
设计不好该程序的想法！在设计过程中的一次次设计错误增加了我放弃
的想法！不过经过自己的独立思考和同学的帮助终于完成了课程设计！
完成该程序后想起自己以前的每一次对自己失去信心，就觉得并不是在
知识掌握上打败了，而是自己对自己缺乏信心！只要自己对自己不失去
信心相信就可以完成那些以前认为完成不了的事情！也让我懂得了要想
成功首先就必须有很强的自信心！懂得了自己以后要在做任何事情时都
要自信！当自己都不相信自己能够成功时还可能会获得成功吗？
6. 在课程设计的过程中也知道了自己在以前的学习中有很大的不足导
致在设计过程中出现了很多的问题，有些地方看不懂也不知道怎么去设
计，但是在设计过程中也学习了很多，掌握了自己以前没有学好的知识，
虽然一时可以掌握完以前没有学好的知识，不过也给自己敲响了警钟，
在学习中不可以伏于表面，要想学好每一门课程都要踏踏实实，做什么
都不是给别人看的！都是要更好的掌握该门知识，提高自己的自身的修
养，提高自己的能力！为以后的工作打下良好的知识基础和技能基础！
七、老师评语：。