数据结构课程设计 纸牌游戏

纸牌游戏

1.课程设计目的

本课程设计是为了配合《数据结构》课程的开设，通过设计一完整的程序，使学生掌握数据结构的应用、算法的编写、类C语言的算法转换成C程序并用TC上机调试的基本方法。

2.设计方案论证

2.1课程设计任务

纸牌游戏，编号为1~52张牌，正面向上，从第二张开始，以2为基数，是2的倍数的牌翻一次，直到最后一张牌；然后从第三张牌开始，以3为基数，是3的倍数的牌翻一次，直到最后一张牌；直到以52为基数的翻过，输出：这时输出正面向上的牌有哪些？

2.2设计思路

2.2.1程序思路

编号为1的牌没有进行翻牌，即翻牌的次数为0，仍然为正面朝上；编号为2的牌在整个过程中只翻了一次，为反面朝上；编号为3的牌在整个过程中只翻了一次，为反面朝上；编号为4的牌在整个过程中翻了两次，为正面朝上；编号为5的牌在整个过程中翻了一次，为反面朝上；编号为6的牌在整个过程中翻了三次（由于6是2、3、6的倍数），为反面朝上；以此类推直至编号为52的牌，从上述过程可以总结出这样的规律：从编号为1的第一张牌到编号为52的最后一张牌，只要它翻过的次数为偶数则是正面朝上，反之则为反面朝上。因此我们可以依据每张牌翻过的次数来确定它最终是否为正面向上，从而输出实验所需要的结果：所有正面向上的牌的编号。

2.2.2数据结构的选择

因为编号为1～52的52张牌没有要求在物理位置上相邻接，且在翻牌操作时要对编号依次进行判断，很容易想到用指针来进行操作。为方便起见，我选用单链表这种数据结构来对52张牌进行链接存储。单链表是有限个具有相同类型的数据元素组成的链表，且该链表中的每一个结点只有一个指针域。根据第一部分的问题分析可知该单链表中每个结点应包括三个部分：存储该结点所对应的牌的编号信息data域、记录该结点

所对应的牌的翻牌次数count域、存储其直接后继的存储位置的next域（指针域），其结点结构图如下（其中data、count为整型，next为指针类型）：

故可创建以单链表为存储结构的结构体，如下：

type struct node

{ int data ; //牌的编号

int count ; //记录翻牌的次数

struct node *next ; //指向下一个结点的指针

} LinkList；//该单链表为LinkList类型

2.2.3概要设计

定义了单链表中结点的数据类型后，接下来就要创建单链表。我选用的是尾插法创建带有头结点的单链表，运用malloc函数申请内存空间。然后设计翻牌程序，利用j%i=o 的思想，并记录每张牌翻过的次数。再编写输出结果程序，思想是：若翻牌的次数为偶数时则为正面朝上，输出该牌的编号。最后编写主函数，主函数中调用子函数，并输出一些提示信息。为了实现程序所需的功能，程序中用到三个子函数和一个主函数：

子函数1：创建带有头结点的链表的函数 LinkList *creat (int k)

子函数2：翻牌函数 LinkList *overcard (LinkList *head)

子函数3：输出结果函数 void result（LinkList *head）

主函数：void main （）

各函数模块间的调用关系如图1所示。

main

creat overcard result

图1各函数调用关系

主函数流程图，如图2所示。

开始

初始化工作：char ch;

Int k=52; LinkList *head,*p

N

Ch==‘Y’

Y

调用创建链表函数：

Head=creat(k)

调用翻牌函数：

p=overcard(head,k)

调用输出结果函数：result(p)

重新选择操作，输入ch值

结束

图2主函数流程图

2.2.4详细设计和编码

（1）定义单链表结点类型：

type struct node

{ int data ; //牌的编号

int count ; //记录翻牌的次数

struct node *next ; //指向下一个结点的指针

} LinkList； //该单链表为LinkList类型

（2）子函数1：尾插法创建带有头结点的单链表 LinkList *creat (int k) 说明：形参k表示单链表中结点的个数

建立的过程大致如下：一开始定义LinkList类型的三个指针变量 *head、*p、*q：LinkList *head，*p，*q；

定义并初始化记录结点个数的变量i：int i=0；

首先申请头结点空间：head=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));

指针p指向头结点head：p=head;

然后利用指针q再申请结点空间：q=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); 将结点链接成链表的核心操作如下：

while(i

{q->data=i+1; //给每个结点的data赋值

q->count=0; //给每个结点的count赋值

p->next=q; //q链接到p之后

p=q; //将q作为新的p

q=q->next; //q指针后移

q=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));

i++;}

p->next=NULL; //将最后一个结点的next域赋为空

return(head);

}

（3）子函数2：翻牌函数 LinkList *overcard(LinkList *head,int k)

说明;形参分别指头指针、结点个数

{定义一个LinkList类型指针p：LinkList *p

因为翻牌时从基数2开始，可以使用for循环：

for(int i=2;i<=k;i++)

{p=head->next; //p指向首元素结点

while(p!=NULL)

{if((p->data)%i==0) //若牌的编号能被基数i整除，则使p->count++

p->count++;

p=p->next;} //p指针后移

}

return(head);

}

（4）子函数3：输出正面朝上的牌的编号函数 void result(LinkList *head)