数据结构家谱课程设计报告

家谱管理系统姓名：田鑫磊学号：1514020421(1)功能部分：本程序共实现了6个功能分别为：1.读出家谱并显示2.确定指定成员在家族中的辈份3.输出指定辈的所有成员4.在家谱中添加新成员，并追加到文件中5.输出指定家庭的所有成员6. 退出本系统(2)各功能的算法思想：1.读出家谱并显示存储结构用栈，按照先显示双亲，然后显示其所有孩子的顺序显示所有的家庭成员。

2.确定指定成员在家族中的辈份用求成员所在的二叉树中的层数（按层遍历二叉树）来确定，这里采用的是递归算法3.输出指定辈的所有成员此处定义了一个新的结构体类型（增加存储节点所在的层数），定义如下：struct{ BTNode *q;int loc; //存结点所在的层数}qu[10];并用一个队列来比较显示同辈分的所有成员。

4.在家谱中添加新成员，并追加到文件中首先，输入一个新成员的名字；然后，输入其双亲；之后，再添加到整个存储二叉链表中。

然后，再将新的存储结构写回到文件中。

二叉链表的结点类型为：typedef struct node{ElemType data[10]; //存放成员的名字struct node *child; //其孩子指针struct node *brother; //其兄弟指针}BTNode;5.输出指定家庭的所有成员首先，设一个栈，并设一个标记位，先置1；然后，找到输入的要待显示的成员，将标记位置0；再次，显示其孩子和兄弟，依次下去直到显示完其所有的亲戚。

6.退出本系统通过一个输入字符q来控制，每完成一个功能，系统提示是否要继续操作：当q为“Y”或者“y”时，显示菜单，程序继续执行；当 q为其他字符时，程序执行结束，退出本系统。

三、详细设计：通过一个do-while语句来控制各个模块的选择和实现。

1.读出家谱并显示void display(BTNode *b){BTNode *q[10]; //定义一个栈int front,rear;int k;BTNode *p;p=b;k=0;front=-1;rear=0;q[rear]=p; //头结点先入栈while(front<rear){ front++;p=q[front];printf("%s",p->data ); //头结点出栈，并显示printf("(");disbr(p->child);printf(")\n");if(p->child!=NULL) //显示其孩子{rear++;q[rear]=p->child;}if(p->brother!=NULL) //显示其兄弟{rear++;q[rear]=p->brother;}}}2.确定指定成员在家族中的辈分int generation(BTNode *b,int h,ElemType x[]) //用递归的思想{ int i;if(b==NULL)return(0);i=strcmp(b->data,x); //比较是否相等if(i==0)return(h);int L=generation(b->child,h+1,x);if(L==0)L=generation(b->brother,h,x);return(L);}3.输出指定辈的所有成员void layer(BTNode *t,int m){ struct //定义一个新的结点类型，在孩子兄弟存储结构的基础上添加一个数据域存其所在层数{B TNode *q;int loc;}qu[10];int front,rear;BTNode *p;p=t;k=0;front=-1;rear=0;qu[rear].q=p;qu[rear].loc=1;if( qu[rear].loc==m) //找到m辈的即输出printf("%c",p->data);while(front<rear) //通过站查找所有m辈的结点并输出{ front++;p=qu[front].q;if(p->child!=NULL){rear++;qu[rear].q=p->child;qu[rear].loc=qu[front].loc+1;if(m== qu[rear].loc)printf("%s ",p->child->data);}if(p->brother!=NULL){rear++;qu[rear].q=p->brother;qu[rear].loc=qu[front].loc;if( qu[rear].loc==m)printf("%s ",p->brother->data);}}}4.在家谱中添加新成员，并追加到文件中void add(BTNode *&b,ElemType y[],ElemType x[]){char filename[20]=" ";FILE *fp;BTNode *p,*q;int i;p=FindNode(b,y);q=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));for(i=0;x[i]!='\0';i++)q->data[i]=x[i];q->data[i]='\0';q->child=q->brother=NULL;if(p->child ==NULL)p->child=q;else{ p=p->child;while(p->brother!=NULL)p=p->brother ;p->brother=q;}display(b);printf("向文件中读入新家谱\n");printf("\n input a filename:");scanf("%s",&filename);if((fp=fopen(filename,"w"))==NULL){puts("\n can't open the file.");exit(0);} elseDispBTNode(b,fp);fclose (fp);}void DispBTNode(BTNode *b,FILE *fp){char a[10];int i=0;if(b!=NULL){while(b->data[i]!='\0'){a[i]=b->data[i];i++;}a[i]='\0';fputs(a,fp); //写入文件if(b->child!=NULL || b->brother!=NULL){fputs(s,fp);DispBTNode(b->child,fp); //递归写入其孩子if (b->brother!=NULL){fputs(p,fp);DispBTNode(b->brother,fp); //递归写入其兄弟}fputs(t,fp);}}}5.输出指定家庭的所有成员void dispfamily(BTNode *b,ElemType x[]){ BTNode *p;BTNode *q[MaxSize];int top=-1,tap=1;if(b!=NULL){top++;q[top]=b;while(top>-1){p=q[top];top--;if(strcmp(p->data,x)==0) //查找此人{top=-1;tap=0;}if(p->child!=NULL){top++;q[top]=p->child;if(tap==0){display(p->child); //显示其孩子return ;}}if(p->brother!=NULL){top++;q[top]=p->brother;if(tap==0){display(p->brother); //显示其兄弟return ;}}}}}6.退出本系统此处通过一个输入字符q来控制，当q为“Y”或者“y”时，显示菜单，程序继续执行，当 q为其他字符时，程序执行结束，退出本系统。

此时q=‘N’。

四：调试分析1．首先，将已有家谱存储文件写在一个txt文档里，内容为：输出结果为：2．调试时遇到的问题：（1）当选择功能3（添加新成员），添加完成员后，写回文件时出现了错误，原本添加的为其中一个结点的孩子，结果写回文件时却成了该结点的孙子，也就是本是要添加为此结点的孩子的兄弟，结果却成了其孩子的孩子。

最后经过单步跟踪发现写入文件的函数编写错误，缺少判断条件，经过修改后，此问题得到了解决。

（2）当选择功能0（显示此家谱），没有按照事先存储在txt中的文件显示，通过认真检查程序中显示成员的函数（按层遍历）、不断调试，发现并不是该显示函数的错误，因为在功能4（输出指定家庭的所有成员）中，也是通过调用该函数实现输出功能，于是，检查txt文件中事先存储的家谱成员，发现是由于“（”与“）”没有匹配好，导致没有按照预期想法创建二叉树造成的错误，通过修改txt文件，使得错误得以解决。

五、课程设计总结通过本次课程设计，我觉得自己最大的收获就是：由于对二叉链表的存储比较感兴趣，我选做的是家谱，开始觉得无从下手，但是经过仔细分析后，渐渐找到一点思路（首先创建，然后分别实现各个功能，最后利用菜单实现选择功能并输出结果）。

本次编写家谱程序的过程中，我体验到了编程的酸甜苦辣：开始，由于即将运用所学知识设计实际问题而激动兴奋；后来编写程序过程中，在想不出算法如何实现或者追求空间、时间上高效率的算法时会比较纠结；以及遇到BUG时，追踪数据的痛苦；当然，还有解决问题后的激动与自豪。

所有这些都增强了我对编程的热爱、提高了我对计算机专业的兴趣。