数据结构课程设计84079
数据结构课课程设计
数据结构课课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数据结构的基本概念,掌握线性表、树、图等常见数据结构的特点及应用场景。
2. 学生能描述并分析不同数据结构在内存中的存储方式及其优缺点。
3. 学生掌握各类排序算法的原理、步骤及时间复杂度,能够根据实际问题选择合适的排序算法。
技能目标:1. 学生能够运用所学数据结构知识解决实际问题,具备编程实现线性表、树、图等数据结构的能力。
2. 学生能够熟练运用至少两种排序算法,并能够分析其性能。
3. 学生通过课程项目,培养团队协作和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在学习过程中,培养对数据结构的兴趣和热情,形成积极向上的学习态度。
2. 学生通过探索和实践,培养勇于尝试、不断创新的科学精神。
3. 学生能够认识到数据结构在计算机科学中的重要地位,理解其在实际应用中的价值。
课程性质:本课程为计算机科学与技术专业基础课程,旨在帮助学生建立扎实的数据结构知识体系,提高编程能力和问题解决能力。
学生特点:学生为大学二年级,具备一定的编程基础和数学逻辑思维能力,对数据结构有一定了解,但尚未系统学习。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强化编程实践,培养学生在实际项目中运用数据结构解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的学习反馈,及时调整教学策略,确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 线性表:介绍线性表的概念、分类及基本运算,重点讲解顺序表和链表的实现原理及其操作,对应教材第2章。
- 顺序存储结构- 链式存储结构- 线性表的应用实例2. 栈与队列:讲解栈与队列的基本概念、存储结构及其操作,分析栈与队列在实际问题中的应用,对应教材第3章。
- 栈的顺序存储和链式存储- 队列的顺序存储和链式存储- 栈与队列的应用实例3. 树与二叉树:介绍树的基本概念、存储结构及其遍历方法,重点讲解二叉树的性质、存储结构、遍历算法及线索二叉树,对应教材第4章。
- 树的基本概念和存储结构- 二叉树的性质和存储结构- 二叉树的遍历算法- 线索二叉树4. 图:讲解图的基本概念、存储结构及其遍历算法,分析常见的图的应用场景,对应教材第5章。
数据结构的课程设计
数据结构的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数据结构的基本概念,掌握线性表、树、图等常见数据结构的特点与应用场景。
2. 学会分析不同数据结构的存储方式和操作方法,并能运用到实际问题的解决中。
3. 掌握排序和查找算法的基本原理,了解其时间复杂度和空间复杂度。
技能目标:1. 能够运用所学数据结构知识,解决实际问题,提高编程能力。
2. 能够运用排序和查找算法,优化程序性能,提高解决问题的效率。
3. 能够运用数据结构知识,分析并解决复杂问题,培养逻辑思维能力和创新意识。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数据结构学科的兴趣,激发学习热情,形成主动探索和积极进取的学习态度。
2. 增强学生的团队协作意识,培养合作解决问题的能力,提高沟通表达能力。
3. 培养学生的抽象思维能力,使其认识到数据结构在计算机科学中的重要性,激发对计算机科学的热爱。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合,培养学生的编程能力和逻辑思维能力。
通过本课程的学习,使学生能够掌握数据结构的基本知识,提高解决实际问题的能力,同时培养良好的学习态度和价值观。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 数据结构基本概念:介绍数据结构的概念、作用和分类,重点讲解线性结构(线性表、栈、队列)和非线性结构(树、图)的特点。
2. 线性表:讲解线性表的顺序存储和链式存储结构,以及相关操作(插入、删除、查找等)。
3. 栈和队列:介绍栈和队列的应用场景、存储结构及相关操作。
4. 树和二叉树:讲解树的定义、性质、存储结构,二叉树的遍历算法及线索二叉树。
5. 图:介绍图的定义、存储结构(邻接矩阵和邻接表)、图的遍历算法(深度优先搜索和广度优先搜索)。
6. 排序算法:讲解常见排序算法(冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等)的原理、实现及性能分析。
7. 查找算法:介绍线性查找、二分查找等查找算法的原理及实现。
数据结构课程设计完整版
通讯录操作系统一.需求分析当今时代是飞速发展的信息时代。
在各行各业中离不开信息管理以及处理,这正是计算机被广泛应用于管理系统的原因。
计算机管理的好处在于利用它能够进行信息储存以及信息编辑。
用计算机储存和控制,大大提高了工作效率也减少了好多人的工作量。
通讯录信息系统不仅仅帮助了人们记忆,同时也为不少管理者提供了方便。
其设计理念较简单,将传统的纸张与笔录方式改为计算机自动化进行通讯录信息管理,既省时间又提高工作效率。
用c语言构建的通讯录系统设计,通过课上学到一些关于结构体、数组、指针、函数以及循环函数的运用和字符串的处理等基本知识可以初步的实现通讯录的输入、显示、查找、删除等简单实用功能,给人们带来更多的方便。
通讯录信息系统的主要功能清单如下:1) 建立通讯录链表;2) 通讯者结点的插入(按编号的次序插入有序通讯录表);3) 通讯者信息的查询(按编号或姓名查找通讯者信息);4) 通讯者信息的删除(按编号或姓名删除通讯者信息);5) 通讯录的显示(显示所有通讯者信息列表);6) 通讯录信息系统的退出测试数据见调试分析。
二.详细设计算法分析:↓↓↓↓↓↓主函数流程图:主函数流程图创建函数流程图:显示通讯录流程图:查找函数流程图(1)find函数:find函数流程图(2)search函数Search函数流程图删除操作流程图:插入函数流程图:退出函数流程图:图11退出函数流程图3)调试分析及测试结果进入系统后,系统会出现图所示菜单:在主菜单中输入1后,系统会给出提示,如图所示:在主菜单中输入3后,输入要找的姓名。
在系统没有要找信息时或链表为空时,系统会给出提示,确认用户是否继续查找,如图所示:(链表为空时的查找)若要继续查找则按1 ,不是则按0,如图所示:(链表非空的查找)在主菜单中输入0后,系统会给出提示,提示用户输入相关信息,如图所示:依次输入提示信息输入信息:1wuyifeinv139********Wuhan2wwnv132********Wuhan再在主菜单输入1后,程序显示如图所示:在主菜单中输入2后输入要删除的编号,系统便自动删除要删除的通讯录信息,如图15所示:按1显示查看是否删除如图:输入4进行插入操作,如图所示:插入信息如下2wyfnv12345678912wuhan按1进行显示如下图:现在如果没有其他的操作则可按5退出,操作如图所示:实验心得:通过这次课程设计,我熟练的掌握了结构体、数组、指针、函数以及循环函数的运用和字符串的处理,了解代码中出现错误寻找错误的方法,初步了解到了一个完整的应用程序,应该如何处理美观与实用之间的关系,如何处理实际需求与操作难度之间的关系,并让我深刻了解到数据结构这门课的重要性和实用性,在以后的学习中,我将更加努力的学习并动手实践这门课程。
数据结构课程设计pdf
数据结构课程设计 pdf一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数据结构的基本概念,包括线性表、栈、队列、树、图等;2. 使学生了解不同数据结构的特点,并能运用其解决实际问题;3. 引导学生掌握常见数据结构的相关算法,如排序、查找等。
技能目标:1. 培养学生运用数据结构描述问题的能力,提高编程实现复杂问题的技能;2. 培养学生具备分析算法复杂度,选择合适数据结构和算法解决问题的能力;3. 提高学生的团队协作能力,通过小组讨论和项目实践,培养学生的沟通表达能力和协作精神。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对计算机科学的兴趣,培养学生主动探索、勇于创新的精神;2. 培养学生具备良好的学习习惯,严谨的学术态度,对待问题敢于质疑、善于思考;3. 引导学生认识到数据结构在实际应用中的重要性,提高学生的专业认同感。
本课程针对高中年级学生,结合数据结构课程性质,注重理论与实践相结合,培养学生解决实际问题的能力。
考虑到学生的年龄特点,课程设计力求生动有趣,以激发学生的学习兴趣。
在教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动探索、积极思考,提高学生的综合素质。
通过本课程的学习,期望学生能够达到上述课程目标,为后续计算机科学课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 线性表:介绍线性表的定义、特点和基本操作,包括顺序存储和链式存储的实现方法。
教材章节:第一章第一节进度安排:2课时2. 栈和队列:讲解栈和队列的基本概念、性质以及应用场景,实现顺序栈和链栈、循环队列等。
教材章节:第一章第二节进度安排:3课时3. 树和二叉树:阐述树和二叉树的基本概念、性质、存储结构及遍历方法,包括二叉排序树、平衡二叉树等。
教材章节:第二章进度安排:5课时4. 图:介绍图的定义、存储结构、遍历算法以及最短路径、最小生成树等算法。
教材章节:第三章进度安排:5课时5. 排序与查找:讲解常见排序算法(冒泡、选择、插入等)和查找算法(顺序、二分、哈希等),分析其算法复杂度。
《数据结构》课程设计计划书
《数据结构》课程设计计划书班级:2012信计专业授课教师:马阿曼一、课程设计目的《数据结构》课程是计算机科学与技术专业的核心专业基础课。
本课程设计的目的是将数据结构理论和实践结合起来,锻练学生编写程序过程中的数据结构使用和分析、解决实际问题的能力。
1、使学生进一步理解和掌握课堂上所学各种基本抽象数据类型的逻辑结构、存储结构和操作实现算法,以及它们在程序中的使用方法。
2、使学生掌握软件设计的基本内容和设计方法,并培养学生进行规范化软件设计的能力。
3、使学生掌握使用各种计算机资料和有关参考资料,提高学生进行程序设计的基本能力。
二、课程设计内容《数据结构》课程设计包含以下主要内容:1、查阅相关资料确定课题;2、课题所设计的数据结构设计、算法设计;3、编写代码并调试;4、完成课程设计报告;5、进行课设答辩。
三、设计地点及时间安排地点:瑞樟6-402时间:2014年6月3、4、5、6、7、8号四、课程设计报告的书写格式1、问题描述:描述要求编程解决的问题。
2、基本要求:给出程序要达到的具体的要求。
3、测试数据:设计测试数据,或具体给出测试数据。
要求测试数据能全面地测试所设计程序的功能。
4、算法思想:描述解决相应问题算法的设计思想。
5、模块划分:描述所设计程序的各个模块(即函数)功能。
6、数据结构:给出所使用的基本抽象数据类型,所定义的具体问题的数据类型,以及新定义的抽象数据类型。
7、算法设计分析:给出算法的设计分析和算法流程图。
8、源程序:给出所有源程序清单,要求程序有充分的注释语句,至少要注释每个函数参数的含义和函数返回值的含义。
9、测试情况:给出程序的测试情况,并分析运行结果。
10、收获及体会:写出此次课程设计过程中的收获及体会。
五、评分标准1、程序运行结果(30%)2、设计报告(30%)3、设计考勤,平时上机成绩,教师不定期检查(10%)4、学生根据自己设计报告对教师的提问可以熟练的解释(10%)5、设计课题的难易程度(20%)六、参考设计题目课程设计题一:学生成绩管理系统设计目的:1、掌握线性链表的建立。
数据结构课程设计(5篇)
数据结构课程设计(5篇)第一篇:数据结构课程设计课程设计说明书设计名称:数据结构课程设计题目:设计五:二叉树的相关操作学生姓名:专业:计算机科学与技术班级:学号:指导教师:日期: 2012 年 3 月 5 日课程设计任务书计算机科学与技术专业年级班一、设计题目设计五二叉树的相关操作二、主要内容建立二叉树,并对树进行相关操作。
三、具体要求1)利用完全二叉树的性质建立一棵二叉树。
(层数不小于4层)2)统计树叶子结点的个数。
3)求二叉树的深度。
4)能够输出用前序,中序,后序对二叉树进行遍历的遍历序列。
四、进度安排依照教学计划,课程设计时间为:2周。
本设计要求按照软件工程的基本过程完成设计。
建议将时间分为三个阶段:第一阶段,根据题目要求,确定系统的总体设计方案:即系统包括哪些功能模块,每个模块的实现算法,并画出相应的流程图.同时编写相应的设计文档;第二阶段,根据流程图编写程序代码并调试,再将调试通过的各个子模块进行集成调试;第三阶段,归纳文档资料,按要求填写在《课程设计说明书》上,并参加答辩。
三个阶段时间分配的大概比例是:35: 45: 20。
五、完成后应上交的材料本课程设计要求按照学校有关规范的要求完成,在课程设计完成后需要提交的成果和有关文档资料包括课程设计的说明书,课程设计有关源程序及可运行程序(含运行环境)。
其中课程设计说明书的格式按学校规范(见附件),其内容不能过于简单,必须包括的内容有:1、课程设计的基本思想,系统的总功能和各子模块的功能说明;2、课程设计有关算法的描述,并画出有关算法流程图;3、源程序中核心代码的说明。
4、本课程设计的个人总结,主要包括以下内容:(1)课程设计中遇到的主要问题和解决方法;(2)你的创新和得意之处;(3)设计中存在的不足及改进的设想;(4)本次课程设计的感想和心得体会。
5、源代码要求在关键的位置有注释,增加程序的可读性。
程序结构和变量等命名必须符合有关软件开发的技术规范(参见有关文献)。
数据结构课程设计(附代码)-数据结构设计说明
应用技术学院课程设计报告课程名称《数据结构课程设计》设计题目猴子选大王;建立二叉树;各种排序;有序表的合并;成绩管理系统;院系计算机科学与信息工程专业计算机科学与技术班级学号指导教师日期一.目的与要求1. 巩固和加深对常见数据结构的理解和掌握2. 掌握基于数据结构进行算法设计的基本方法3. 掌握用高级语言实现算法的基本技能4. 掌握书写程序设计说明文档的能力5. 提高运用数据结构知识及高级语言解决非数值实际问题的能力二.课程设计容说明1. 项目一(1) 对设计任务容的概述学生成绩管理**任务:要现对学生资料的录入、浏览、插入和删除等功能。
输入:设学生成绩以记录形式存储,每个学生记录包含的信息有:学号和各门课程的成绩,设学生成绩至少3门以上。
存储结构:采用线性链式结构。
(2) 详细设计LinkList *create():输入学生成绩记录函数;void print(LinkList *head):显示全部记录函数LinkList *Delete(LinkList *head):删除记录函数LinkList *Insert(LinkList *head):插入记录函数void menu_select():菜单选择void ScoreManage():函数界面(3) 程序流程图(4) 程序模块及其接口描述该程序可以分为以下几个模块:1、菜单选择:void menu_select();提供五种可以选择的操作,在main函数过switch语句调用菜单menu_select()函数,进入不同的功能函数中完成相关操作。
2、输入功能:LinkList *create();通过一个for循环语句的控制,可以一次完成无数条记录的输入。
并将其存入链表。
3、输出功能:void print(LinkList *head);通过一个while的循环控制语句,在指针p!=NULL时,完成全部学生记录的显示。
知道不满足循环语句,程序再次回到菜单选择功能界面。
数据结构课程设计
数据结构课程设计1. 引言数据结构是计算机科学中非常重要的一门课程,它研究将数据组织和存储在计算机中的方法。
为了更好地掌握数据结构的理论知识和实践能力,本课程设计将帮助学生深入了解和应用各种常见的数据结构。
2. 课程设计目标本课程设计的主要目标是帮助学生掌握以下内容:- 理解不同数据结构的特点和适用场景;- 掌握常见数据结构的实现原理和相关算法;- 能够灵活运用数据结构解决实际问题;- 培养学生的编程能力和问题解决能力。
3. 课程设计内容3.1 线性数据结构线性数据结构是数据元素之间存在一对一关系的数据结构,包括数组、链表、队列和栈等。
学生需要通过实例讲解和编程实践来理解它们的概念和实现方法,例如使用数组实现队列和栈等。
3.2 树形数据结构树形数据结构是一种重要的非线性数据结构,包括二叉树、二叉搜索树、堆和哈希表等。
学生需要学习树的基本概念、遍历算法和相关实现方式,如平衡二叉树的调整和哈希函数的设计等。
3.3 图形数据结构图形数据结构是由节点和边组成的复杂数据结构,包括有向图和无向图等。
学生需要了解图的基本概念、图的遍历算法和最短路径算法等。
通过编程实践,学生可以实现常见的图算法,如深度优先搜索和广度优先搜索等。
4. 课程设计实践4.1 编程作业学生将通过完成一系列编程作业来应用所学的数据结构知识。
每个作业都与实际问题密切相关,例如实现一个通讯录管理系统,利用二叉搜索树实现一个字典等。
通过这些作业,学生将深入理解数据结构的应用和实现。
4.2 小组项目学生将分组进行一个小组项目,用于解决一个与数据结构相关的实际问题。
例如,通过利用图算法实现地图导航系统,或者使用哈希表进行文本搜索和替换等。
这些项目将要求学生合作解决问题,提高他们的团队合作能力和创新能力。
5. 课程设计评估为了评估学生对数据结构的掌握程度,将进行以下评估方式:- 编程作业的完成情况和代码质量;- 小组项目的展示和实际应用效果;- 期末考试,包括理论知识和问题解决能力的考察。
《数据结构》课程设计
《数据结构》课程设计一、课程目标《数据结构》课程旨在帮助学生掌握计算机科学中基础的数据组织、管理和处理方法,培养其运用数据结构解决实际问题的能力。
课程目标如下:1. 知识目标:(1)理解基本数据结构的概念、原理和应用,如线性表、栈、队列、树、图等;(2)掌握常见算法的设计和分析方法,如排序、查找、递归、贪心、分治等;(3)了解数据结构在实际应用中的使用,如操作系统、数据库、编译器等。
2. 技能目标:(1)能够运用所学数据结构解决实际问题,具备良好的编程实践能力;(2)掌握算法分析方法,能够评价算法优劣,进行算法优化;(3)能够运用数据结构进行问题建模,提高问题解决效率。
3. 情感态度价值观目标:(1)激发学生对计算机科学的兴趣,培养其探索精神和创新意识;(2)培养学生团队合作意识,学会与他人共同解决问题;(3)增强学生的责任感和使命感,使其认识到数据结构在信息技术发展中的重要性。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
课程注重理论与实践相结合,旨在提高学生的知识水平、技能素养和情感态度价值观。
二、教学内容《数据结构》教学内容依据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
主要包括以下部分:1. 线性表:- 线性表的定义、特点和基本操作;- 顺序存储结构、链式存储结构及其应用;- 线性表的相关算法,如插入、删除、查找等。
2. 栈和队列:- 栈和队列的定义、特点及基本操作;- 栈和队列的存储结构及其应用;- 栈和队列相关算法,如进制转换、括号匹配等。
3. 树和二叉树:- 树的定义、基本术语和性质;- 二叉树的定义、性质、存储结构及遍历算法;- 线索二叉树、哈夫曼树及其应用。
4. 图:- 图的定义、基本术语和存储结构;- 图的遍历算法,如深度优先搜索、广度优先搜索;- 最短路径、最小生成树等算法。
5. 排序和查找:- 常见排序算法,如冒泡、选择、插入、快速等;- 常见查找算法,如顺序、二分、哈希等。
《数据结构》课程设计报告
《数据结构》课程设计报告一、课程目标《数据结构》课程旨在帮助学生掌握计算机科学中数据结构的基本概念、原理及实现方法,培养其运用数据结构解决实际问题的能力。
本课程目标如下:1. 知识目标:(1)理解数据结构的基本概念,包括线性表、栈、队列、串、数组、树、图等;(2)掌握各类数据结构的存储表示和实现方法;(3)了解常见算法的时间复杂度和空间复杂度分析;(4)掌握排序和查找算法的基本原理和实现。
2. 技能目标:(1)能够运用所学数据结构解决实际问题,如实现字符串匹配、图的遍历等;(2)具备分析算法性能的能力,能够根据实际问题选择合适的算法和数据结构;(3)具备一定的编程能力,能够用编程语言实现各类数据结构和算法。
3. 情感态度价值观目标:(1)培养学生对计算机科学的兴趣,激发其探索精神;(2)培养学生团队合作意识,提高沟通与协作能力;(3)培养学生面对问题勇于挑战、善于分析、解决问题的能力;(4)引导学生认识到数据结构在计算机科学中的重要地位,激发其学习后续课程的兴趣。
本课程针对高年级学生,课程性质为专业核心课。
结合学生特点,课程目标注重理论与实践相结合,强调培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中,教师需关注学生的个体差异,因材施教,确保课程目标的达成。
通过本课程的学习,学生将具备扎实的数据结构基础,为后续相关课程学习和职业发展奠定基础。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 数据结构基本概念:线性表、栈、队列、串、数组、树、图等;教学大纲:第1章 数据结构概述,第2章 线性表,第3章 栈和队列,第4章 串。
2. 数据结构的存储表示和实现方法:教学大纲:第5章 数组和广义表,第6章 树和二叉树,第7章 图。
3. 常见算法的时间复杂度和空间复杂度分析:教学大纲:第8章 算法分析基础。
4. 排序和查找算法:教学大纲:第9章 排序,第10章 查找。
教学内容安排和进度如下:1. 第1-4章,共计12课时,了解基本概念,学会使用线性表、栈、队列等解决简单问题;2. 第5-7章,共计18课时,学习数据结构的存储表示和实现方法,掌握树、图等复杂结构;3. 第8章,共计6课时,学习算法分析基础,能对常见算法进行时间复杂度和空间复杂度分析;4. 第9-10章,共计12课时,学习排序和查找算法,掌握各类算法的实现和应用。
数据结构课程设计
数据结构课程设计引言:数据结构是计算机科学中非常重要的一门课程,它涉及到如何组织和存储数据以及如何有效地操作和管理数据。
课程设计是学生在学习数据结构课程时的一项重要任务,通过设计和实现具体的数据结构,可以匡助学生更好地理解和掌握数据结构的概念和应用。
本文将详细介绍一个数据结构课程设计的步骤和要求,匡助学生顺利完成这一任务。
一、任务描述:本次数据结构课程设计的任务是设计和实现一个简单的图书管理系统。
该系统需要具备以下功能:1. 添加图书:能够添加新的图书信息,包括书名、作者、出版社、出版日期等;2. 删除图书:能够根据书名或者其他关键字删除指定的图书信息;3. 修改图书信息:能够根据书名或者其他关键字修改指定的图书信息;4. 查询图书:能够根据书名、作者、出版社等关键字查询图书信息,并能够按照指定的排序方式展示查询结果;5. 显示图书列表:能够以列表的形式展示当前系统中的所有图书信息;6. 存储和读取数据:能够将图书信息存储到文件中,并能够从文件中读取已保存的图书信息。
二、设计步骤:1. 确定数据结构:首先需要确定合适的数据结构来存储图书信息。
在这个任务中,可以使用链表或者数组来存储图书信息,每一个节点或者元素代表一本图书,包含书名、作者、出版社等属性。
此外,还需要考虑如何存储和读取数据,可以使用文件来进行持久化存储。
2. 实现基本功能:根据任务描述中的要求,逐步实现添加图书、删除图书、修改图书信息、查询图书等基本功能。
可以使用适当的算法和数据结构来实现这些功能,例如使用遍历来查询和删除图书。
3. 实现高级功能:在基本功能实现的基础上,可以考虑实现一些高级功能,例如按照指定的排序方式展示查询结果、显示图书列表等。
这些功能可以通过排序算法和适当的数据结构来实现,例如使用快速排序来对查询结果进行排序。
4. 进行测试和调试:在完成系统的设计和实现后,需要进行充分的测试和调试,确保系统能够正常运行并满足任务描述中的要求。
数据结构课程设计
数据结构课程设计根据数据结构课程的设计,以下是一个示例的课程设计:一、课程目标:掌握数据结构的基本概念和常用算法,培养学生的编程思维和解决问题的能力。
二、课程大纲:1. 引入数据结构:介绍数据结构的概念、分类和基本操作。
2. 线性表:介绍线性表的定义、顺序表和链表的实现及其相关操作。
3. 栈和队列:介绍栈和队列的定义、顺序栈和链式栈、顺序队列和链式队列的实现及其相关操作。
4. 串:介绍串的定义和常用操作,如模式匹配。
5. 树:介绍树的定义及其相关概念,包括二叉树、树的存储结构和遍历算法。
6. 图:介绍图的定义、存储结构和基本操作,包括深度优先搜索和广度优先搜索算法。
7. 排序算法:介绍常见的排序算法,包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等。
8. 查找算法:介绍常见的查找算法,包括顺序查找、二分查找、哈希查找等。
9. 动态规划:介绍动态规划的基本原理和应用。
三、教学方法:1. 讲授理论知识:通过课堂讲解和示例代码演示,引导学生理解数据结构的概念和基本操作。
2. 编程实践:通过编写程序,实现数据结构的各种操作和算法,培养学生的编程能力和解决问题的能力。
3. 实验练习:设计和实现相关的实验案例,让学生进行实验和实践,加深对数据结构的理解和应用能力。
4. 课堂讨论:鼓励学生提问和讨论,促进思维的交流和碰撞。
四、课程评估:1. 平时成绩:包括作业、实验、课堂参与等,占总评成绩的70%。
2. 期末考试:考察学生对数据结构的理解和应用能力,占总评成绩的30%。
五、教材和参考书目:主教材:《数据结构(C语言版)》, 作者:严蔚敏,吴伟民参考书目:1. 《数据结构与算法分析--C语言描述》, 作者:Mark Allen Weiss2. 《算法导论》, 作者:Thomas H. Cormen 等3. 《大话数据结构》, 作者:程杰。
数据结构 课程设计
数据结构课程设计
数据结构课程设计是一门计算机科学与技术专业的通识基础课程,旨在培养学生基本的数据结构与算法设计能力。
课程设计是课程教学的重要组成部分,通过解决实际问题来巩固和应用课程所学的知识和技能。
数据结构课程设计的目标是让学生能够熟练运用各种常用的数据结构(如数组、链表、栈、队列、树、图等),了解它们的特点、操作和应用场景,并能够根据问题需求选择合适的数据结构。
同时,课程设计还培养学生的程序设计、算法分析与优化能力,使其能够设计高效的算法并解决实际问题。
数据结构课程设计通常包括以下内容:
1. 需求分析和问题建模:分析实际问题的需求,建立相应的模型。
2. 数据结构的选择与设计:根据问题的特点选择合适的数据结构,并进行相应的设计。
3. 算法设计与优化:设计解决问题的算法,并优化其效率。
4. 程序实现与调试:将算法转化为具体的程序代码,并进行调试和测试。
5. 算法复杂度分析:对算法的时间复杂度和空间复杂度进行分析,评估算法的效率。
6. 实验报告撰写:整理和总结课程设计的过程和结果,撰写实验报告。
学生在完成数据结构课程设计时,通常需要选择一个实际问题进行解决,通过分析问题需求、选择合适的数据结构和设计相
应的算法,最后将算法实现并进行测试。
通过这个过程,学生能够掌握数据结构与算法的基本原理和应用方法,并培养解决实际问题的能力。
数据结构 课程设计
数据结构课程设计
数据结构课程设计是指在数据结构课程中,针对特定的问题或实际应用,设计相应的数据结构和算法解决方案的活动。
在数据结构课程设计中,通常需要掌握以下基本步骤:
1. 确定问题的需求和限制:明确问题的具体要求和限制条件,例如需要对一组数据进行排序、搜索、插入、删除等操作,或者需要设计一种特定的数据结构来满足某个应用的需求。
2. 分析问题的特点和复杂度:研究问题的特点和复杂度,例如问题的规模、数据的特征,以及对时间和空间复杂度的要求。
3. 选择合适的数据结构:根据问题的特点和复杂度,选择合适的数据结构来解决问题。
常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树、图等。
选择合适的数据结构可以提高算法的效率。
4. 设计算法解决方案:根据所选的数据结构,设计相应的算法解决方案来实现问题的需求。
算法的设计需要考虑问题的复杂度要求,包括时间复杂度和空间复杂度。
5. 实现和测试:根据设计好的算法解决方案,实现相应的代码,并进行测试以验证算法的正确性和性能。
测试数据应涵盖各种特殊情况,以确保解决方案的鲁棒性和适用性。
6. 总结和优化:对设计和实现过程进行总结和优化,考虑如何改进算法的效率和实现的质量,以及如何应用数据结构的特性
来解决更复杂的问题。
数据结构课程设计的目的是让学生通过实际的问题解决过程,加深对数据结构和算法的理解和应用能力,培养学生分析和解决实际问题的能力。
同时,通过课程设计,学生还可以提高编程和实现算法的能力。
数据结构课程设计
数据结构课程设计第一篇:数据结构课程设计一、课程题目:一元稀疏多项式计算器二、需求分析1、一元稀疏多项式简单计算器的功能是:1.1 输入并建立多项式;1.2 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和ei分别是第i项的系数和指数,序列按指数降序排列;1.3多项式a和b相加,建立多项式a+b;1.4 多项式a和b相减,建立多项式a-b。
2、设计思路:2、设计思路:2.1 定义线性表的动态分配顺序存储结构; 2.2 建立多项式存储结构,定义指针*next 2.3利用链表实现队列的构造。
每次输入一项的系数和指数,可以输出构造的一元多项式2.4演示程序以用户和计算机的对话方式执行,即在计算机终站上显示“提示信息”之后,由用户在键盘上输入演示程序中规定的运行命令;根据相应的输入数据(滤去输入中的非法字符)和运算结果显示在其后。
3、程序执行的命令包括:1)输入多项式a;2)输入多项式b;3)求a+b;4)求a-b;5)求a*b;6)求a的导数;7)求b的导数;8)退出程序。
4、测试数据:1、(2x+5x^8-3.1x^11)+(7-5x^8+11x^9)=(-3.1x^11+11x^9+2x+7);2、(6x^-3-x+4.4x^2-1.2x^9+1.2x^9)-(-6x^-3+5.4x^2-x^2+7.8x^15)=(-7.8x^15-1.2x^9+12x^-3-x);3、(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5)+(-x^3-x^4)=(1+x+x^2+x^5);4、(x+x^3)+(-x-x^3)=0;5、(x+x^100)+(x^100+x^200)=(x+2x^100+x^200);6、(x+x^2+x^3)+0=x+x^2+x^3.7、互换上述测试数据中的前后两个多项式三、概要设计为了实现上述功能需用带表头结点的单链表存储多项式。
为此需要两个抽象的数据类型:线性表和多项式。
数据结构 课程设计
数据结构课程设计一、介绍数据结构是计算机科学中重要的基础课程之一,它研究如何组织和管理数据,以便高效地访问和操作。
在这个课程设计中,我们将深入学习和应用各种数据结构的概念、原理和算法。
二、任务目标本次课程设计的目标是设计和实现一个高效的数据结构库。
我们将实现以下几个基本数据结构:1.数组:用于存储一组相同类型的元素,并支持随机访问。
2.链表:用于存储一组元素,并支持动态插入和删除操作。
3.栈:用于实现后进先出(LIFO)的数据结构。
4.队列:用于实现先进先出(FIFO)的数据结构。
5.树:用于存储层次化的数据,并支持快速搜索和遍历操作。
6.图:用于表示复杂关系的数据结构。
我们将使用C++语言来实现上述数据结构,并提供相应的接口供用户使用。
三、具体内容1. 数组数组是一种线性表,它由一组连续的内存空间组成,可以通过下标来随机访问元素。
我们将实现以下功能:•创建数组:指定数组的大小和元素类型,动态分配内存空间。
•插入元素:在指定位置插入一个元素,其他元素后移。
•删除元素:删除指定位置的元素,其他元素前移。
•查找元素:根据值查找元素在数组中的位置。
2. 链表链表是一种动态数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含一个数据项和一个指向下一个节点的指针。
我们将实现以下功能:•创建链表:动态分配内存空间,并初始化头节点。
•插入节点:在指定位置插入一个节点,调整指针关系。
•删除节点:删除指定位置的节点,调整指针关系。
•查找节点:根据值查找节点在链表中的位置。
3. 栈栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,只允许在栈顶进行插入和删除操作。
我们将实现以下功能:•创建栈:初始化空栈。
•入栈操作:将一个新元素压入栈顶。
•出栈操作:从栈顶弹出一个元素。
•获取栈顶元素:返回当前栈顶的值。
4. 队列队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,只允许在队尾进行插入操作,在队头进行删除操作。
我们将实现以下功能:•创建队列:初始化空队列。
《数据结构》课程设计报告
《数据结构》课程设计报告《数据结构》课程设计报告如下:一、课程设计分析在学习了数据结构课本理论知识后,为了检验自己所学知识的牢固性巩固大家的理论知识,调动大家的编程兴趣;同时为大家提供一个实践自己,检验自己的平台,以增加大家对将来工作的适应能力;也为了锻炼大家的动手实践能力,遂在学期末进行了本次课程设计。
“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的研究范围,而且和计算机软件的研究有着密切的关系,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。
我们本着自己的兴趣及挑战自己的态度,也为检验我们理论知识的熟练度,锻炼我们动手实践能力,我们选择了小型图书管理系统的编写。
因为我们生活在大学,图书馆是我们学习的天堂,借书和还书又是必不可少的,一个好的图书管理系统对于我们学生和管理人员都会为大家提供很多便利。
本着挑战和创新的思想,我们进行了此次课程设计程序编写及报告撰写。
二、课程设计基本理论运用所学的数据结构相关内容,设计一个小型图书馆管理系统,我们将运用到的原理有:链表的操作,包括插入,删除等;还有数据的排序;文件的操作等;遍历查找,插入排序等原理。
也运用了c语言的基本图形界面,使用户使用界面更加人性化,更加美观。
数据结构的创建是本课程设计的一个重要内容,我们这里使用的是单链表的数据结构,结合c语言语言特点、实际的图书馆管理系统的基本操作实现了一个简单的图书管理系统的正常运行,实现一些简单的功能。
三、课程算法设计通过对图书管理系统内的图书进行添加和删除操作,实现同学借书和还书的记录工作,通过对图书的查找和按指定方式排序,更有利于同学们挑选自己所需要的图书,借阅借书所需时间。
数据结构课程设计完整版
西安郵電學院数据结构课程设计报告题目:魔王语言翻译/多项式相乘系部名称:专业名称:班级:学号:学生姓名:指导教师:时间:一、课程设计目的通过本次课程设计,强化上机动手能力,使我们在理论和实践的基础上进一步巩固《C语言程序设计》、《数据结构——使用C语言》课程学习的内容,初步掌握工程软件设计的基本方法,熟知链表,栈,队以及文件的使用方法,学会将知识应用于实际,提高分析和解决问题的能力,为毕业设计和以后工作打下基础。
二、课程设计内容【1】、魔王语言问题描述有一个魔王总是使用自己的一种非常精炼的而抽象的语言讲话,没有人能听懂。
但他的语言是能够逐步解释成人能听懂的语言的,因为他的语言是由以下两种形式的规则由人的语言逐步抽象上去的:(1)α→β1β2 ……βm(2)(θδ1δ2 ……δn)→θδnθδn-1 …… θδ1 θ在这两种形式中,从左到右均表示解释;从右到左均表示抽象。
试写一个魔王语言的解释系统,把他的话解释成人能听懂的话。
基本规则现在有以下三种规则,设大写字母表示魔王语言解释的词汇,小写字母表示人的语言的词汇;希腊字母表示可以用大写或小写替换的变量。
魔王语言可含人的词汇。
(1)B->tAdA(2)A->sae(3)示例:魔王说:B(ehnxgz)B解释成人的语言:tsaedsaeezegexenehetsaedsae若每个小写字母含义如下表示:t d s a e z g x n h天地上一只鹅追赶下蛋恨则魔王说的话是:天上一只鹅地上一只鹅鹅追鹅赶鹅下鹅蛋鹅恨鹅天上一只鹅地上一只鹅【2】、多项式相乘问题描述用带头结点的动态单链表来表示多项式,在此基础上完成多项式的乘法运算。
三、需求分析对所开发系统功能、性能的描述,想要实现的目标。
【1】魔王语言有一个魔王总是使用自己的一种非常精炼的而抽象的语言讲话,没有人能听懂。
但他的语言是能够逐步解释成人能听懂的语言的,因为他的语言是由以下两种形式的规则由人的语言逐步抽象上去的。
求数据结构的课程设计
求数据结构的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数据结构的基本概念,掌握线性表、树、图等常见数据结构的存储方式和操作方法。
2. 学会分析不同数据结构的性能特点,如时间复杂度和空间复杂度,并能够运用到实际问题中。
3. 掌握排序和查找算法的基本原理,并能够运用到数据结构的实现中。
技能目标:1. 培养学生运用数据结构解决实际问题的能力,如设计高效的数据存储和查询系统。
2. 培养学生运用编程语言实现数据结构的能力,提高代码质量和编程技巧。
3. 培养学生分析算法性能,优化程序的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数据结构学科的兴趣和热情,激发学习动力。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力,能够与他人共同解决问题。
3. 培养学生具备严谨的科学态度,对待问题敢于质疑,勇于探索,追求真理。
课程性质:本课程属于计算机科学领域,旨在培养学生的数据结构知识和技能,提高解决实际问题的能力。
学生特点:学生已具备一定的编程基础和逻辑思维能力,对数据结构有一定了解,但对性能分析和实际应用尚需提高。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强调动手实践和问题解决能力的培养。
通过案例分析、课堂讨论和课后实践,使学生在掌握数据结构知识的基础上,能够将其应用于实际项目中。
在教学过程中,关注学生的情感态度和价值观的培养,提高学生的学习兴趣和综合素质。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数据结构基本概念:介绍数据结构的基本概念、作用和分类,分析不同数据结构的特点及应用场景。
2. 线性表:讲解线性表的定义、存储方式(顺序存储、链式存储),操作方法(插入、删除、查找等),并分析其时间复杂度。
3. 栈和队列:介绍栈和队列的基本概念、存储方式、操作方法,以及在实际应用中的使用。
4. 树和二叉树:讲解树的基本概念、存储方式、遍历方法,重点介绍二叉树的概念、性质、存储结构、遍历方法及其应用。
数据结构课程设计
1 引言在程序设计中,可以用两种方法解决问题:一是传统的结构化程序设计方法,二是更先进的面向对象程序设计方法。
在结构化程序设计中关键是如何将问题域中的行为(即操作)抽取出来,作为C++程序中的函数。
由于多个函数均需要访问某些数据,这些数据常被设计为全局变量。
而在面向对象程序设计中关键是如何将问题域中的实体(即日常所见的概念)抽取出来,作为C++程序中的类,而属性与行为作为类的两类要素通常是必不可少的,甚至还应考虑类必须满足的约束[1]。
1.1课程设计目的深入理解数据结构的基本理论,掌握数据存储结构的设计方法,掌握基于数据结构的各种操作的实现方法,训练对基础知识和基本方法的综合运用能力,增强对算法的理解能力,提高软件设计能力。
在实践中培养独立分析问题和解决问题的作风和能力。
熟练运用C++语言、基本数据结构和算法的基础知识,独立编制一个具有中等难度的、解决实际应用问题的应用程序[2]。
1.2课程设计内容国际象棋中皇后威力很大,它可以象“车”一样沿直线上下或左右移动;也可以如同“象”那样沿着斜线移动。
双方的皇后是不能在同一行或同一列或同一斜线上对持的。
那么,在一张空白的国际象棋盘上最多可以放上几个皇后并且不让它们互相攻击呢?这个问题是伟大数学家高斯在十九世纪中期提出来的,并作了部分解答。
高斯在棋盘上放下了八个互不攻击的皇后,他还认为可能有76种不同的放法,这就是有名的“八皇后”问题。
现在我们已经知道八皇后问题有92个解答。
那么你能试着找出几种方法吗?如果你动手试试,就一定会发现开头几颗皇后很容易放置,越到后来就越困难。
由于我们的记忆有限,很可能在某个位置放过子后来证明不行取消了,但是以后又重新放上子去试探,这样就会不断地走弯路,花费大量的精力。
因此,必须找到一个简易有效、有条不紊的法则才行[3]。
2问题描述和分析2.1 问题描述在一个8×8的棋盘里放置8个皇后,要求每个皇后两两之间不相"冲"(在每一横列竖列斜列只有一个皇后)。
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《数据结构》课程设计指导书课程设计名称:数据结构课程设计指导老师&***课程设计周(时)数:1周指导方式:集体辅导与个别辅导相结合课程设计适用专业:网络工程系一.课程设计的目的1、掌握数据结构与算法的设计方法,初步具备根据应用需求选择合理数据结构并进行算法设计的能力;2、进一步提升C语言的应用能力;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;5、提升文档写作能力。
二.课程设计要求1、认真分析课题内容和要求,明确设计任务。
2、仔细分析课题,合理设计算法。
3、一人一题,必须独立完成。
4、必须在规定的时间内完成课设任务,否则没有资格参加答辩,无成绩。
5、严禁抄袭,否则取消答辩资格或成绩作废。
6、设计达到一定工作量(300行以上代码)。
7、课程设计说明书不少于15页(不包括代码)。
三、课程设计方法与步骤1、问题定义与需求分析:根据设计题目的要求,充分地分析和理解问题,确定功能需求和限制条件。
2、数据结构设计:对问题描述中涉及的操作对象定义相应的数据类型和各抽象数据类型,写出每个抽象数据类型的定义(包括数据结构的描述和每个基本操作的功能说明)。
3、总体设计:采用结构化设计方法,按照以数据结构为中心的原则划分模块,设计软件层次结构和模块间的调用关系,定义主程序,画出模块之间的调用关系图。
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。
4、详细设计:定义数据存储结构,各个主要模块的算法定义。
详细设计的结果是对数据结构和基本操作作出进一步的求精,写出数据存储结构的类型定义,用伪码写出函数的算法。
5、程序编码:把详细设计的结果进一步求精为程序设计语言程序。
同时加入一些注解,使程序中逻辑概念清楚。
要求用C语言编写。
6、程序调试与测试:采用自底向上,分模块进行,即先调试低层函数。
能够熟练掌握调试工具的各种功能,设计测试数据确定疑点,通过修改程序来证实它或绕过它。
调试正确后,认真整理源程序及其注释,形成格式和风格良好的源程序清单和结果。
7、设计结果分析:程序运行结果包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。
算法的时间、空间复杂性分析。
8、编写课程设计报告。
四、设计选题:1.在围棋比赛中,某一方(假设为黑方)在棋盘的某个位置(i,j)下子后,有可能提取对方(白方的一串子)。
以W[19][19]表示一个棋盘,若W[i][j]=0表示在位置(i,j)上没有子,W[i][j]=1表示该位置上的是黑子,W[i][j]=-1表示该位置上是白子。
模拟实现五子棋功能。
2.商店货架以栈的形式摆放商品,生产日期越近的越靠近栈底,出栈是从栈顶取货,一天营业结束,如果货架不满,则需上货,如果直接将商品摆放到货架上,则会使生产日期越近的越靠近栈顶.这就需要倒货架,仍使生产日期越近的越靠近栈底。
写出货物进栈、出栈算法。
3.银行业务模拟:银行业务模拟问题描述:客户业务分为两种。
第一种是申请从银行得到一笔资金,即取款或借款。
第二种是向银行投入一笔资金,即存款或还款。
银行有两个服务窗口,相应的有两个队列。
客户到达银行后先排第一个队。
处理每个客户业务时,如果属于第一种,且申请额超出银行现存资金总额而得不到满足,则立即排入第二队等候,直至满足时才离开银行,否则业务处理完后立即离开银行。
每接待完一个第二种业务的客户,则顺序检查和处理(如果可能)第二个队列的客户,对能满足的申请者予以满足,不能满足者重新排到第二个队列的队尾。
注意,在此检查过程中,一旦银行资金总额少于或等于刚才第一个队列中最后一个客户(第二种业务)被接待之前的数额,或者本次已将第二个队列检查或处理了一遍,就停止检查(因为此时已不可能还有能满足者)转而继续接待第一个队列的客户。
任何时刻都只开一个窗口。
假设检查不需要时间。
营业时间结束时所有客户立即离开银行。
写一个上述银行业务的事件驱动模拟系统,通过模拟方法求出客户在银行内逗留的平均时间。
4.运动会分数统计程序的设计任务:参加运动会有n个学校,学校编号为1……n。
比赛分成m个男子项目,和w个女子项目。
项目编号为男子1……m,女子m+1……m+w。
不同的项目取前五名或前三名积分;取前五名的积分分别为:7、5、3、2、1,前三名的积分分别为:5、3、2;哪些取前五名或前三名由学生自己设定。
(m<=20,n<=20)功能要求:1). 可以输入各个项目的前三名或前五名的成绩;2).能统计各学校总分,3).可以按学校编号、学校总分、男女团体总分排序输出;4). 可以按学校编号查询学校某个项目的情况;可以按项目编号查询取得前三或前五名的学校。
规定:输入数据形式和范围:20以内的整数(如果做得更好可以输入学校的名称,运动项目的名称)输出形式:有中文提示,各学校分数为整形界面要求:有合理的提示,每个功能可以设立菜单,根据提示,可以完成相关的功能要求。
存储结构:学生自己根据系统功能要求自己设计,但是要求运动会的相关数据要存储在数据文件中。
(数据文件的数据读写方法等相关内容在c语言程序设计的书上,请自学解决)请在最后的上交资料中指明你用到的存储结构;测试数据:要求使用1、全部合法数据;2、整体非法数据;3、局部非法数据。
进行程序测试,以保证程序的稳定。
测试数据及测试结果请在上交的资料中写明;5.八皇后问题问题描述:八皇后问题是一个古老而著名的问题,是回溯算法的典型例题。
该问题是十九世纪著名的数学家高斯1850年提出:在8×8格的国际象棋上摆放八个皇后,使其不能互相攻击,即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上,问有多少种摆法。
基本要求:在一个8×8的棋盘里放置8个皇后,要求每个皇后两两之间不相"冲突"(在每一横列竖列斜列只有一个皇后)。
6.图书管理基本业务模拟1)书的登记内容包括书号、书名、著作者、现存量和库存量;2)号建立索引表(线性表)以提高查找效率;3)主要功能如下:a) 采编入库:新购一种书,确定书号后,登记到图书帐目表中,如果表中已有,则只将库存量增加;b) 借阅:如果一种书的现存量大于0,则借出一本,登记借阅者的书证号和归还期限,改变现存量;c) 归还:注销对借阅者的登记,改变该书的现存量。
输出形式:能按书号、书名、著作者查找库存的书籍信息能按学生的借书证号显示学生信息和借阅信息书籍入库借书功能实现还书功能实现7.漫步迷宫问题描述:用m行n列的m*n个正方格表示一个迷宫,其中划有斜线的方格表示不可通行,未划有斜线的方格表示可以通行。
请编写寻找从入口到出口的一条最短路径的程序。
基本要求:1)迷宫的规格(即行数与列数),状态设置(即各方格能否通行的状态),以及入口和出口的位置,均应由输入随机确定。
2)求得的最短路径,应该以从入口到出口的路径上的各个方格的坐标的线性序列输出。
当无通路时,应该报告无路径的信息。
3)尽量采用结构化程序设计方法,要求对各个模块的功能及参数作必要的说明。
实现提示:(1)迷宫可以采用matrix类型的二维数组A表示。
A.rownum与A.colnum分别表示迷宫的实际的行数与列数。
而A.maze[i][j]表示迷宫中第i行第j列的一个方格,用A.maze[i][j]=0表示该方格可以通行,用A.maze[i][j]=1表示该方格不可以通行。
(2)由于要寻找从入口到出口的一条最短路径,最好将迷宫看作是一个图结构。
则问题转化为寻找从对应于入口顶点到对应于出口顶点的一条最短路径的问题。
该问题可以采用从入口顶点出发,进行广度优先搜索遍历,直到遇到出口顶点或者遍历完毕也没有遇到出口顶点为止。
这二种情况分别对应于最短路径探索成功与查无通路的事实。
(3)基于上述分析,涉及到数据结构的转换,即将二维数组表示的迷宫A转换为以adjlist类型的邻接表表示的图结构G。
在图结构中,将迷宫中的每个方格看作是一个顶点。
不可通行的方格都是孤立顶点;相邻的可通行的方格所对应的顶点之间看作是有边相连。
因此迷宫可以看作是由m*n个顶点及无向边构成的一个非连通的无向图。
尽管图是不连通的,但不影响本问题的求解,而且本问题有解的条件是:入口顶点与出口顶点在同一个连通分量中。
图结构G中,G.adj[k]表示编号为k的顶点的邻接情况的单链表的头指针;G.vexnum表示图G中的实际顶点数,而且具有如下关系:G.vexnum=A.rownum*A.colnum(4)为了避免迷宫数据的重复输入,我们期望A能够自动地转换为G。
因此应该设计一个转换算法create_adjlist(A,G)。
而图结构中顶点是要编号的,我们约定以行为序,顺序给迷宫A中的方格所对应的顶点编号。
这样迷宫中方格的坐标(即行row和列col)与图G中所对应的顶点的编号(即verno)之间具有如下关系:verno=(row-1)* n + colrow=(verno-1)/ n + 1col=(verno-1)% n + 1(5)在广度优先搜索遍历求解最短路径过程中,应该设置一个队列queue作为辅助数据结构;路径采用一个整数数组pred来表示。
这二个数据结构的存储结构类型均为list类型,其说明定义如下:typedef int list[MAXVER];队列queue应该设置front和rear分别指示列首与列尾,queue[k]表示第k个入列的顶点编号。
采用pred记录路径,pred[i]表示顶点i在广度优先搜索遍历过程中的前趋顶点的编号,它表明是经过边(pred[i],i)达到顶点i的。
这样,当路径探索成功时,我们可以从出口顶点倒推出从入口到出口的一条路径来。
当然要涉及到从顶点编号向方格坐标的反转换,这个公式在上面已经给出了。
测试数据:设有如下5行10列的迷宫| 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 || 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 || 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 | 入口坐标为[1,1]A.maze=| 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 |B.| 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 | 出口坐标为[6,10]C.| 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 |则输出的最短路径应该是:[6,10]--[6,9]--[5,9]--[5,8]--[5,7]--[5,6]--[4,6]--[4,5]--[4,4]--[5,4]--[5,3]--[5,2]--[5,1]--[4,1]--[3,1]--[2,1]--[1,1]8. 交通咨询系统(最短路径问题)问题描述:设计一个交通咨询系统,能让旅客咨询从任一个城市顶点到另一个城市顶点之间的最短路径或最低费用或最少时间等问题。