课程设计指导书

《数据结构》课程设计课题表

课题1：（70分）设计出链表结构的相关函数库，以便在程序设计中调用。要求：（1）包括线性表的各种基本函数以及常用函数（自己确定函数、函数形式及理由）。（2）最好能借助语言环境实现图形显示功能，以便能将抽象的数据结构以图形方式显示出来，将复杂的运行过程以动态方式显示出来。

（3）给出若干例程，演示通过调用自己的库函数来实现相关问题的求解。

课题2：（70分）设计出顺序表结构的相关函数库，以便在程序设计中调用。要求：（1）包括线性表的各种基本函数以及常用函数（自己确定函数、函数形式及理由）。（2）最好能借助语言环境实现图形显示功能，以便能将抽象的数据结构以图形方式显示出来，将复杂的运行过程以动态方式显示出来。（3）给出若干例程，演示通过调用自己的库函数来实现相关问题的求解。

课题3：（75分）设计程序以实现任意两个高次多项式的加法和乘法运算。

要求：

（1）所设计的数据结构应尽可能节省存储空间。

（2）程序的运行时间应尽可能少。

课题4：（80分）设计一个模拟计算器的程序，要求能对包含加、减、乘、除、括号运算符及SQR和ABS函数的任意整型表达式进行求解。

要求：要检查有关运算的条件，并对错误的条件产生报警。

课题5：（70分）设计出二叉链表结构的相关函数库，以便在程序设计中调用。要求：（1）包括二叉树的各种基本函数以及常用函数（自己确定函数、函数形式及理由）。（2）最好能借助语言环境实现图形显示功能，以便能将抽象的数据结构以图形方式显示出来，将复杂的运行过程以动态方式显示出来。

（3）给出若干例程，演示通过调用自己的库函数来实现相关问题的求解。

课题6：（75分）设计出树结构的相关函数库，以便在程序设计中调用。要求：（1）包括树结构的存储结构及各种基本函数以及常用函数（自己确定函数、函数形式及理由）。（2）最好能借助语言环境实现图形显示功能，以便能将抽象的数据结构以图形方式显示出来，将复杂的运行过程以动态方式显示出来。

（3）给出若干例程，演示通过调用自己的库函数来实现相关问题的求解。

课题7：（75分）选择合适的存储结构表示广义表，并能实现下列运算要求：

（1）用大写字母表示广义表，用小写字母表示原子，并提供设置广义表的值的功能。

（2）取广义表L的表头和表尾的函数head(L)和tail(L)。

（3）能用这两个函数的复合形式求出广义表中的指定元素。

（4）由广义表的字符串形式到广义表的转换函数Lists Str_ToLists_(S)；例如

Str_ToLists_(“ (a,(a,b),c)”)的值为一个广义表。

（5）由广义表到广义表的字符串形式的转换函数char * Lists_To_Str(L)。

（6）最好能设置多个广义表。

课题8：（75分）设计程序以实现构造哈夫曼树的哈夫曼算法，要求如下：

（1）可以使用实验工具的有关功能。

（2）要能演示构造过程。

（3）求解出所构造的哈夫曼树的带权路径长度。

课题9：（85分）采用哈夫曼编码思想实现文件的压缩和恢复功能，并提供压缩前后的占用空间之比。

要求：

（1）描述压缩基本符号的选择方法。

（2）运行时的压缩原文件的规模应不小于5K。

（3）提供恢复文件与原文件的相同性对比功能。

课题10：（75分）设计出图结构的相关函数库，以便在程序设计中调用。要求：（1）包括图结构的存储结构及各种基本函数以及常用函数（自己确定函数、函数形式及理由）。（2）最好能借助语言环境实现图形显示功能，以便能将抽象的数据结构以图形方式显示出来，将复杂的运行过程以动态方式显示出来。

（3）给出若干例程，演示通过调用自己的库函数来实现相关问题的求解。

课题11：（75分）设计程序完成如下功能：对给定的图结构和起点，产生其所有的深度优先搜索遍历序列，并给出求解过程的动态演示。

课题12：（75分）设计程序完成如下功能：对给定的网和起点，实现求解最小生成树的PRIM算法，并给出求解过程的动态演示。

课题13：（75分）设计程序完成如下功能：对给定的图结构，实现求解最小生成树的Kruskal算法，并给出求解过程的动态演示。

课题14：（80分）设计程序完成如下功能：对给定的网和起点，用PRIM算法的基本思想求解出所有的最小生成树，并给出求解过程的动态演示。

课题15：（80分）设计程序完成如下功能：对给定的图结构，用Kruskal算法的基本思想求解出所有的最小生成树，并给出求解过程的动态演示。

课题16：（75分）选择合适的结构表示图，在此基础上实现拓扑排序算法。

要求：对所设计的图结构，提供必要的基本功能。

课题17：（80分）设计程序完成如下功能：对给定的AOV网，产生所有的拓扑序列，并给出求解过程的动态演示。

课题18：（75分）选择合适的结构表示图，在此基础上实现求解最短路径的Dijkstra

算法。

要求：对所设计的图结构，提供必要的基本功能。

课题19（校园导航问题）（80分）：计你的学校的平面图，至少包括10个以上的场所，每两个场所间可以有不同的路，且路长也可能不同，找出从任意场所到达另一场所的最佳路径（最短路径）。

课题20（马的遍历问题）（80分）：设计程序完成如下要求：在中国象棋棋盘上，对任一位置上放置的一个马，均能选择一个合适的路线，使得该棋子能按象棋的规则不重复地走过棋盘上的每一位置。

要求：

（1）依次输出所走过的各位置的坐标。

（2）最好能画出棋盘的图形形式，并在其上动态地标注行走过程。

（3）程序能方便地地移植到其它规格的棋盘上。

课题21：（80分）在8×8的国际象棋棋盘上，如果在放置若干个马后，使得整个棋盘的任意空位置上所放置的棋子均能被这些马吃掉，则称这组放置为棋盘的一个满覆盖。若去掉满覆盖中的任意一个棋子都会使这组放置不再是满覆盖，则称这一满覆盖为极小满覆盖。设计程序完成如下要求：

要求：

（1）求解一个极小满覆盖。

（2）最好能画出棋盘的图形形式，并在其上动态地演示试探过程。

（3）程序能方便地地移植到其它规格的棋盘上。

课题22：（80分）在中国象棋棋盘上实现上一课题的任务。

要求：除了上一课题的要求外，还要考虑到“别腿”的规定。

课题23：（85分）选择合适的数据结构表示B-树，并分别实现B-树的初始化、插入、删除、数据结构的文件存取、图形显示等功能。

本题可分解为五个子课题，要求这些子课题采用相同的存储结构，并能方便地组成一个完整的程序。

课题24：（85分）在一个由m×n个小正方形组成的矩形上，依次用有两个相邻的小正方形大小的矩形（此处所谓相邻是指两个正方形有一条边公用边）不重复地覆盖该矩形区域。请构造出该问题的数学模型，设计算法求解所有可能的覆盖。