《数据结构课程设计》课程设计方案

《算法与数据结构课程设计》方案

Course Design of Data Structure

适用专业：计算机科学与技术专业本科

课程代码：B08233004

一、课程设计的性质和目的

软件设计能力培养对学生是很重要。通过数据结构的学习，使学生对软件编程能力有一定的提高。数据结构学习是锻炼学生在进一步掌握模块化、结构化程序设计的方法的同时，培养学生运用已学知识分析问题、解决问题及编写实用程序的能力，通过对线性化、层次化、网络化数据结构的了解进一步掌握自然数据的结构方式及组织方式，让学生深入体会存储在计算机中的数据及程序，如何运用数据实现编程。

课程设计是《数据结构》课程教学必不可缺的一个重要环节，它可加深学生对该课程所学内容的进一步的理解与巩固，是将计算机课程与实际问题相联接的关键步骤。通过课程设计，能够提高学生分析问题、解决问题，从而运用所学知识解决实际问题的能力，因而必须给予足够的重视。

主要目的如下：

1、培养学生运用算法与数据结构的基本知识解决实际编程中的数据结构设计和算法设计问题。

2、培养学生独立设计程序与解决问题的能力，培养学生团队协作集成程序模块及调试能力。

3、培养学生初步的软件设计及软件测试的能力。

二、课程设计的基本要求

学生要发挥自主学习的能力，充分利用时间，安排好课设的时间计划，并在课设过程中不断检测自己的计划完成情况。

1、设计和调试过程要规范化。

(1)需求分析

将题目中要求的功能进行叙述分析，并且设计解决此问题的数据存储结构，（有些题目已经指定了数据存储的，按照指定的设计），设计或叙述解决此问题的算法，描述算法建议使用流程图，进行算法分析指明关键语句的时间复杂度。

给出实现功能的一组或多组测试数据，程序调试后，将按照此测试数据进行测试的结果列出来。对有些题目提出算法改进方案，比较不同算法的优缺点。如果程序不能正常运行，写出实现此算法中遇到的问题，和改进方法。

(2)源程序（可以是一组源程序，即详细设计部分）

源程序要按照写程序的规则来编写。要结构清晰，重点函数的重点变量，重点功能部分

要加上清晰的程序注释。程序能够运行，要有基本的容错功能。尽量避免出现操作错误时出现死循环。

2、实施方式

可设1-3人一题，安排在《数据结构》课程开课学期布置题目，然后在期末一周时间内完成。

三、课程设计进度安排

设计总学时为1周

课程设计大体分五个阶段:

1、选题与搜集资料：每人选择相应题目,进行课程设计课题的资料搜集.

2、分析与概要设计：根据搜集的资料,进行程序功能与数据结构分析,并选择合适的数据结构,并在此基础上进行实现程序功能的算法设计.

3、程序设计：运用掌握C语言编写程序,实现所程序的各个模块功能.

4、调试与测试：自行调试程序,成员交叉测试程序,并记录测试情况.

5、实习报告：编写实习报告

6、验收与评分：指导教师对每个小组的开发的系统,及每个成员开发的模块进行综合答辩验收.结合设计报告,根据课程设计成绩的评定方法,评出成绩.

四、课程设计报告的书写

设计结束后要写出课程设计报告,字数不少于6000，以作为整个课程设计评分的书面依据和存档材料.设计报告以规定格式的电子文档书写（具体格式要求详见附录1和附录2）,打印并装订,排版及图,表要清楚,工整。

装订顺序如下：封面、任务书、目录、正文。

报告中除了在封面中应有题目、班级、姓名、学号和课程设计日期以外，其正文一般有如下几个方面的内容：正文包括以下7个内容:

1、问题分析和任务定义：根据设计题目的要求，充分地分析和理解问题，明确问题要求做什么？（而不是怎么做？）限制条件是什么？

2、逻辑设计：对问题描述中涉及的操作对象定义相应的数据类型，并按照以数据结构为中心的原则划分模块，定义主程序模块和各抽象数据类型。逻辑设计的结果应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)，各个主要模块的算法，并画出模块之间的调用关系图；

3、详细设计：定义相应的存储结构并写出各函数的伪码算法。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，抽象数据类型的实现尽可能做到数据封装，基本操作的规格说明尽可能明确具体。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，写出函数形式的算法框架；

4、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

和断言，使程序中逻辑概念清楚；

5、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；

6、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；

7、附录或参考资料：附录源程序及参考文献。

五、课程设计的内容及安排

根据教材《数据结构课程设计》（滕国文编著）选择课程设计题目，或选择下列与实际应用紧密结合的较综合性的题目，要求通过设计，在数据结构的逻辑特性和物理表示、数据结构的选择应用、算法的设计及其实现等方面加深对课程基本内容的理解和综合运用。

1、运动会分数统计

*问题描述：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；

2、一元多项式计算

*问题描述：能够按照指数降序排列建立并输出多项式；