数据结构课程设计任务书.docx
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数据结构课程设计任务书
课程设计（论文）任务书
软件学院学 院 软件+电气专 业2010—1 班
一、课程设计（论文）题目 数据结构课程设计--车厢调度问题
二、课程设计（论文）工作自2011年12月26日起至2011年12月30日止
三、课程设计（论文）地点:
创新大楼机房
四、课程设计（论文）内容要求：
1．本课程设计的目的
⑴训练学生灵活应用所学数据结构知识，独立完成问题分析，结合数据结构理论知识，
编写程序求解指定问题；
⑵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；
⑶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，巩固、深化学生
的理论知识，提升编程水平。
2．课程设计的任务及要求
1）基本要求：
⑴要求从分析题目的需求入手，按设计抽象数据类型、构思算法、通过设计实现抽象
数据类型、编写上机程序和上机调试等若干步骤完成题目，最终写出完整的报告；
⑵在程序设计阶段应尽量利用已有的标准函数，加大代码的重用率；
⑶程序设计语言推荐使用C/C++，程序书写规范，源程序需加必要的注释；
⑷每位同学需提交可独立运行的程序和规范的课程设计报告。
2）课程设计论文编写要求
⑴理论设计部分以课程设计论文的形式提交，格式必须按照课程设计论文标准格式进
行书写和装订；
⑵课程设计报告（论文）包括中文目录、设计任务、需求分析、概要设计、详细设计、
编码实现、调试分析、课设总结、谢辞、参考文献、附录等；
⑶设计部分应包含系统功能模块图，调试分析应包括运行截图等。
3）课程设计评分标准：
⑴学习态度：
10分；
⑵系统设计：
20分；
⑶编程调试：
20分；
⑷回答问题：
20分；
⑸论文撰写：
30分。
4）参考文献：
⑴严蔚敏,吴伟民.数据结构（C语言版）[M].清华大学出版社.2010.3
⑵严蔚敏,吴伟民.数据结构题集（C语言版）[M].清华大学出版社.1999.2
⑶何钦铭,冯燕等.数据结构课程设计[M].浙江大学出版社.2007.8
5）课程设计进度安排
⑴准备阶段（4学时）：
选择设计题目、了解设计目的要求、查阅相关资料；
⑵程序模块设计分析阶段（4学时）：
程序概要设计、详细设计；
⑶代码编写调试阶段（8学时）：
程序模块代码编写、调试、测试；
⑷撰写论文阶段（4学时）：
总结课程设计任务和设计内容，撰写课程设计论文。
学生签名：
2011年12月26日
6）课程设计题目具体要求：
根据自己所选择的题目填写内容
课程设计（论文）评审意见
（1）学习态度（10分）：
优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；
（2）系统设计（20分）：
优（）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；
（3）编程调试（20分）：
优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；
（4）回答问题（20分）：
优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；
（5）论文撰写（30分）：
优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；
（6）格式规范性及考勤是否降等级：
是（ ）、否（ ）
评阅人：
王英华 职称：
讲师
2012年1月4日
一、需求分析3
1、问题描述3
2、基本要求：
3
3、问题分析3
二、概要设计3
1.定义栈的抽象数据类型定义：
3
2.定义一个一维数组来保存所有的输出序列4
3、定义全局变量4
三、详细设计5
（1）菜单显示voidmessage（）5
（2）调度过程voidAttemper（intpos,intpath[],intcur）5
1、序列输出voidPrint（）5
2、变化过程voidDisplayOnly（intk,intOutput,intInput）5
3、显示操作序列的状态的变化过程voidDisplayOnly（intk,intOutput,intInput）6
四、调试分析8
1.分析描述8
2.调试思路8
五、用户手册8
1.程序运行环境8
2.进入操作页面8
六、测试结果9
1.输入车厢数9
七、体会心得10
八、源代码11
一、需求分析
1、问题描述：
假设停在铁路调度站（如教科书中图3.1（b）所示）入口处的车厢系列的编号依次为1，2，3，…n。
设计一个程序,求出所有可能由此输出的长度为n的车厢系列。
2、基本要求：
⑴设计一个程序，求出由一个编号依次为1，2，、、、，n的车厢序列可能产生的所有出栈系列。
⑵利用双向栈存储结构实现调度站和输出序列这两个栈的空间共享。
⑶对于每个输出序列演示出所有操作序列的变化过程。
3、问题分析
若实现车厢调度的基本要求，所以需要建立一个栈来实现。
栈的特性是先进后出，而根据栈的特性，进栈与出栈都有两种可能：
一个数进栈后,要么立刻出栈,要么进行下一个数的进栈；同样一个数出栈后,要么继续出栈（栈不空）,要么继续下一个数的进栈。
输入一个车厢长度，从而得到由此输出长度为n的车厢序列，并定义一个二维数组来保存所有的输出序列。
二、概要设计
1.定义栈的抽象数据类型定义：
基本操作：
InitStack（&S）
操作结果：
构造一个空栈S。
StackEmpty（&S）
初始条件：
栈S已经存在
操作结果：
判断栈S是否为空栈
StackFull（&S）
初始条件：
栈S已经存在
操作结果：
判断栈S是否已满
Push（&S,x）
初始条件：
栈S已经存在
操作结果：
在栈S的栈顶插入栈顶元素x
Pop（&S,&x）
初始条件：
栈S已经存在
操作结果:
删除栈顶元素，并赋给x
2.定义一个一维数组来保存所有的输出序列
structpathss{
intpaths[30]intnumber;
}AllPath;
3、定义全局变量
intn;
intpath[30];
三、详细设计
（1）菜单显示voidmessage（）
主要功能就是显示主菜单：
请输入车厢数（2—30）：
（2）调度过程voidAttemper（intpos,intpath[],intcur）
入栈时，输入一个数i，判断是否小于n（全局变量），如果小于n，则一个数进栈后,要么立刻出栈,要么进行下一个数的进栈；
同样，出栈时，首先判断栈是否为空，如果不为空，则一个数出栈后,要么继续出栈（栈不空）,要么继续下一个数的进栈。
每个数根据以上的两种出栈入、栈选择，将产生所有可能的车厢序列，然后在运用一个二维数组，把每种序列保存在二维数组里。
1、序列输出voidPrint（）
根据栈的特性输出所有可能长度为n的车厢序列。
2、变化过程voidDisplayOnly（intk,intOutput,intInput）
实现对于每个输出序列印出操作序列或状态变化过程。
运行程序时，输入一个序列号，然后按一下回车键，就会显示与序列号相对应的车厢序列，然后每按一次回车,就有一次变化，直到演化完毕为止。
3、显示操作序列的状态的变化过程voidDisplayOnly（intk,intOutput,intInput）
在运行程序时显示操作序列的状态的变化
四、调试分析
1.分析描述
此车厢调度的基本要求比较简单，只要掌握好栈的基本特性和基本操作，一般都能顺利完成。
2.调试思路
此系统需要运用递归算法，所以还必须对整个系统有个清晰的认识和思路，这样才能更好的掌握运行的详细过程与结果。
每个步骤都有两种可能，那怎样解决操作问题呢？
我决定先以入栈为主，先入先入，操作完毕后恢复至分步时的状态，再进行出栈的操作，这样两种可能就都完成了。
数据存储是用了一个数组，便于存储。
五、用户手册
1.程序运行环境
为DOS操作系统，执行文件为车厢调度.exe
2.进入操作页面
可以根据页面上的提示继续操作（如下图）。
六、测试结果
1.输入车厢数
假设车厢长度n=4
（以上便是程序运行过程中的一些截图）
7、体会心得
在经过三天的课设之后感觉到做东西要细心，一步一步来，不能急躁，不然什么都弄不好。
在课设的过程当中当看到程序运行成功感觉努力没有白费。
希望在以后的学习当中能够做的更好。
在编排方面要先有个大概编排然后在进行修改。
这样会舍得编排更加完善。
不会有什么错误。
希望以后会更好。
八、源代码
#include
#include
#defineSTACK_INI_SIZE30
#defineSTACKINEMENT10
#defineNULL0
typedefstruct
{
int*base;
int*top;
intstacksize;
intlength;
}stack;
main（）
{
voidinitlist（stack*s）;
voidoperation（stack*s）;
stacks;
initlist（&s）;
operation（&s）;
}
voidinitlist（stack*s）
{
s->base=s->top=（int*）malloc（STACK_INI_SIZE*sizeof（int））;
if（!
s->base）
{
printf（"开辟失败"）;
exit
（1）;
}
s->length=0;
s->stacksize=STACK_INI_SIZE;
}
voidpush（stack*s,inti）
{
if（s->length==s->stacksize）
{
s->base=（int*）realloc（s->base,（STACK_INI_SIZE+STACKINEMENT）*sizeof（int））;
s->length=STACK_INI_SIZE;
s->stacksize+=STACKINEMENT;
}
*（s->top）=i;
s->length++;
s->top++;
}
voidpop（stack*s）
{
if（s->top==s->base）
{
printf（"栈空无法删除错误"）;
exit
（1）;
}
s->top--;
printf（"%d",*（s->top））;
*（s->top）=NULL;
s->length--;
}
voidoperation（stack*s）
{
inta[60],i,j,k,m,n,l,z,y,flag1=1,flag2=1;
charch;
printf（"请输入车厢数（2-30）\n"）;
while（flag1）/*此循环是输入一个正确的车厢数假如在此输入的是4*/
{
scanf（"%d",&i）;
if（2>i&&i>30）
printf（"输入错误请重新输入\n"）;
else
flag1=0;
}
flag1=1;
for（j=0;j{
a[j++]=1;
a[j]=0;
}
while（flag1）/*总循环，输出所有满足条件的车厢调度*/
{
l=1,k=0;
for（j=0;j{
if（a[j]==1）
push（s,l++）;
elseif（a[j]==0）
pop（s）;
}
printf（"\n"）;
for（j=0;jif（a[j]==1）
k++;
if（k==i）
flag1=0;
a[i*2-1]++;/*尾数自加1*/
while（flag2&&flag1）
{
z=1,m=0,n=0,y=1;
for（j=i*2-1;j>=0&&z;j--）/*假如自加之后是2的话，前一位自加1，本位为0*/
if（a[j]!
=2）
z=0;
else
{
a[j]=0;
a[j-1]++;
}
for（j=0;j{
if（a[j]==1）
m++;
elseif（a[j]==0）
n++;
else
printf（"错误\n"）;
if（n>m）
y=0;/*判断输出的时候栈是否为空，比如11000110*/
}
if（m==i&&n==i&&a[0]==1&&a[i*2-1]==0&&y==1）
flag2=0;
else
a[i*2-1]++;
}
flag2=1;
}
}
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