数据结构课程设计指导

数据结构课程设计指导

一、设计目的

熟悉各种数据结构和运算，会使用数据结构的基本操作解决一些实际问题。

二、设计要求

在本课程设计过程中要求学生：

（1）重视课程设计环节，用严谨、科学和踏实的工作态度对待课程设计的每一项任务；

（2）按照课程设计的题目要求，独立地完成各项任务，严禁抄袭；凡发现抄袭，抄袭者与被抄袭者皆以零分计入本课程设计成绩。凡发现实验报告或源程序雷同，涉及的全部人员皆以零分计入本课程设计成绩。

（3）认真编写课程设计报告。课程设计报告的书写格式及要求见附录2。

三、设计步骤

1、问题分析和任务定义；

2、数据类型和系统设计；

3、编码实现和静态检查；

4、上机调试；

5、总结和整理课程设计报告。

四、考核方式和成绩评定

考核分为两个部分：

●程序运行情况：按规定时间到机房运行程序，由老师检查运行情况。学生能对自己

的程序面对教师提问并能熟练地解释清楚。

●实验报告：是否按规定书写实验报告的各项内容。

课程设计成绩

100%=上机检查（50%）+课程设计报告（50%）

五、上交相关内容要求

上交的成果的内容必须由以下四个部分组成，缺一不可

1．上交源程序：学生按照课程设计的具体要求所开发的所有源程序（应该放到一个文件夹中）；

2．上交程序的说明文件：（保存在.doc中）在说明文档中应该写明上交程序所在的目录，上交程序的主程序文件名，如果需要安装，要有程序的安装使用说明；

3．课程设计报告：（保存在word 文档中，文件名要求按照"姓名-学号-课程设计报告"起名，如文件名为"张三-101-课程设计报告".doc ）按照课程设计的具体要求建立的功能模块，每个模块要求按照如下几个内容认真完成；

1、需求分析

1．程序的功能；

2．输入输出的要求；

3．测试数据。

2、概要设计

包括程序设计组成框图，程序中使用的存储结构设计说明（如果指定存储结构请写出该存储结构的定义）。

3、详细设计

包括模块功能说明（如函数功能、入口及出口参数说明，函数调用关系描述等），每个模块的算法设计说明（可以是描述算法的流程图）。

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。

4、调试分析

测试数据，测试输出的结果，时间复杂度分析，和每个模块设计和调试时存在问题的思考（问题是哪些？问题如何解决？），算法的改进设想。

5、核心源程序清单和执行结果

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。

附录1 数据结构课程设计的具体内容

本次课程设计完成如下模块（抽签决定自己所做题目的序号）

1、一元多项式乘法

【问题描述】

已知A(x)=a0+a1x+a2x2+……+a n x n和B(x)=b0+b1x+b2x2+……+b m x m，并且在A(x)和B(x)中指数相差很多，求A(x)=A(x)*B(x)。

【基本要求】

(1)设计存储结构表示一元多项式；

(2)设计算法实现一元多项式乘法；

(3)分析算法的时间复杂度和空间复杂度。

2、抽签游戏

【问题描述】

抽签是我们日常生活中经常遇到的一件事，并且其形式有很多种。这里介绍一种抽签游戏，如图3所示，最上面一排是游戏的参加者——称为抽签者，最下面一排是签号（奖品、公差等）。每个人依次顺着竖线往下走，当碰到横线时，即转横向前进，碰到竖线再往下，以此类推，则游戏结束后，抽签者会一一对应到最下面一排的签号。

【基本要求】

(1) 设计存储结构存储抽签者、签号、游戏用横线、竖线等；

(2) 设计算法实现抽签；

(3) 存储游戏的最终结果。

【设计思想】

分析上面的抽签游戏的示例，遇到一条横线，代表这两个竖线的数据就要交换顺序，例如，原来的顺序为{A0, A1, A2, A3, A4}，经过第0层横线后，顺序为{A1, A0, A3, A2, A4}，再经

过第1层横线后，顺序为{A 1,A 3,A 0,A 2,A 4}，以此类推，最后顺序为{A 4, A 1, A 0, A 2, A 3}，对应到{p 0, p 1, p 2, p 3, p 4}。在该游戏中，需解决以下问题：

(1) 抽签游戏可以多人参与，只要加上竖线和横线即可。那么，如何表示这些参与者呢？ 解决：假设有n 个人参加，可以用一个一维数组A[n]来记录n 个抽签者。 (2) 签号如何存储？

解决：签号的存储也可设计成一个一维数组p[n]来记录n 个签号。 (3) 如何存储游戏的最终结果？

解决：设计一维数组B[n]存储最终的对应结果，同时在执行过程中记载中间结果。 (4) 当碰到某一横线跨在第i 条和第i +1条竖线上时，如何交换数据？

解决：用一维数组B[n]来存放游戏过程中的中间结果和最终结果，通过交换B[i]和B[i+1]的值解决交换数据问题。

(5) 如何表示抽签游戏的竖线和横线布局？

解决：设计一个二维数组M[m][n]，M[i][j]表示第i 层上第j 条和第j +1条竖线之间是否有横线，其值为0或1，1代表有横线，0代表没有横线。图3所述示例对应的数组M 如图4

算法设计要点如下：

(1) 按从上到下、由左到右的方式遍历数组M ，若某元素值为1，则进行数据交换。 (2) 在数据交换的过程中，用一维数组B 来存放游戏过程中的顺序和最终的顺序，即： 如果M[i][j]=1，则B[j]←→B[j+1]； (3) 最后B[n]即为所求； 3、信号放大器 【问题描述】

天然气经过管道网络从其生产基地输送到消耗地，在传输过程中，其性能的某一个或几个方面可能会有所衰减（例如气压）。为了保证信号衰减不超过容忍值，应在网络中的合适位置放置放大器以增加信号（例如电压）使其与源端相同。设计算法确定把信号放大器放在何处，能使所用的放大器数目最少并且保证信号衰减不超过给定的容忍值。

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