数据结构课程设计.docx
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数据结构课程设计
目录
1.查找子系统2
1.1内容及要求2
1.2程序分析及算法描述2
1.3结构图及流程图3
1.4源代码：
5
1.5结果分析：
6
2.迷宫求解问题7
2.1题目分析7
2.2.流程图：
7
3、源代码9
4.运行结果：
13
心得体会15
参考文献16
1.查找子系统
1.1内容及要求
1.设计一个选择式菜单。
查找子系统
******************************************************
*1……折半查找*
*2……哈希查找*
*0……返回*
******************************************************
请选择菜单号（0…2）：
2.分别实现折半查找和哈希查找。
3.哈希函数采用除留余数法，解决冲突的方法任选。
1.2程序分析及算法描述
1.折半查找实现过程
折半查找是对有序表的查找，确定查找记录的区间，通过比较中间值，逐步减半区间，直到找到或找不到该记录为止。
while（low<=high）
{
mid=（low+high）/2;
if（keyhigh=mid-1;
elseif（key>data[mid]）
low=mid+1;
elseif（key==data[mid]）
{
printf（"\ndata[%d]=%d\n\n",mid,key）;
break;
}
}
if（low>high）printf（"\n没找到\n\n"）;
}
2.构造哈希表算法实现过程
for（i=0;i{
j=data[i]%p;
while（hash[j]）
{
j++;
j=j%p;
}
hash[j]=data[i];
}
3.哈希查找的算法实现
哈希查找，确定步长，采用除留余数法构造哈希表，给定Key，有哈希函数求的哈希地址，若此位置没记录则查找不成功，否则比较关键字，若与给定值相等，成功，否则找下一位置，直到相等或为空结束。
j=key%p;
while（hash[j]&&hash[j]!
=key）
{
j++;
j=j%p;
}
if（hash[j]）
printf（"\nhash[%d]=%d\n\n",j,key）;
else{
printf（"\n没找到\n\n"）;
hash[j]=key;
}
1.3结构图及流程图
折半查找：
在下面的有序表中查找关键字i的数据元素；
假设指针low和hight分别指示待查元素所在范围的上届和下届，指针mid指示区间的中间位置：
0513346342873221049202
Lowmidhigh
1.4源代码：
#include
#include
#include
#defineN100
intmax,key,data[N];
voidSelect（void）;
voidSearchBinary（intdata[],intkey）{
intlow=0;
inthigh=max-1;
intmid;
while（low<=high）{
mid=（low+high）/2;
if（keyhigh=mid-1;
elseif（key>data[mid]）
low=mid+1;
elseif（key==data[mid]）{
printf（"\ndata[%d]=%d\n\n",mid,key）;
break;
}
}
if（low>high）
printf（"\n没找到\n\n"）;
Select（）;
}
voidSearchHash（intdata[],intkey）{
inti,j,hash[N+4]={0},p=max+4;
for（i=0;ij=data[i]%p;
while（hash[j]）{
j++;
j=j%p;
}
hash[j]=data[i];
}
j=key%p;
while（hash[j]&&hash[j]!
=key）{
j++;
j=j%p;
}
if（hash[j]）
printf（"\nhash[%d]=%d\n\n",j,key）;
else{
printf（"\n没找到\n\n"）;
hash[j]=key;
}
Select（）;
}
voidInitData（）{
printf（"要查找的数据:
"）;
scanf（"%d",&key）;
Select（）;
}
voidSelect（void）{
inta;
printf（"选择执行方式:
"）;
scanf（"%d",&a）;
switch（a）{
case1:
SearchBinary（data,key）;break;
case2:
SearchHash（data,key）;break;
case0:
InitData（）;break;
}
}
main（）{
inti;
printf（"1折半查找\n2哈希查找\n0返回\n"）;
printf（"输入数据个数:
"）;
scanf（"%d",&max）;
printf（"输入数列:
"）;
for（i=0;iscanf（"%d",&data[i]）;
Select（）;
}
1.5结果分析：
2.迷宫求解问题
2.1题目分析
本题是迷宫求解问题，由0和1构成的m*n维矩阵表示一个迷宫。
0为路，1为墙。
在入口处的上下左右进行查找，找到0后表示通路，在此0处继续查找。
直至找到一条到出口的路，即表示迷宫已解出。
显示坐标表示迷宫路径。
本题用到的是数据结构是栈
2.2.流程图：
01
否
是
是
否
整体流程图
是
否
是
否
是
否
主程序流程图
3、源代码
#include
#include
#include
#defineMA100
#defineM15
#defineN15
typedefstruct
{
intx;
inty;
intd;//该点下一个可能方向上的点，1表示向右，2向下，3向左，4向上
}Data;
typedefstruct
{
intpos;
Datadata[MA];
}Node,*Stack;
/*************栈函数****************/
StackInitStack（）/*初始化*/
{
Stackps;
ps=（Stack）malloc（sizeof（Node））;
if（!
ps）
exit（-1）;
ps->pos=-1;
returnps;
}
intempty（Stackstack）/*判断栈空*/
{
if（stack->pos==-1）
return1;
else
return0;
}
voidPush（Stackps,Datax）/*入栈*/
{
if（ps->pos>=MA-1）
exit（-1）;
else
{
ps->pos++;
ps->data[ps->pos]=x;
}
}
voidPop（Stackps）/*出栈*/
{
if（ps->pos==-1）
exit（-1）;
else
ps->pos--;
}
DataGetTop（Stackps）/*取栈顶元素*/
{
returnps->data[ps->pos];
}
DataSet（intx,inty,intd）
{
Dataelement;
element.x=x;
element.y=y;
element.d=d;
returnelement;
}
voidDisplay（Stackps）/*显示路径*/
{
inti=0,j,k,a[N],b[N];
Dataelement;
printf（"路径通过的点的横,纵坐标为:
\n"）;
while（!
empty（ps））
{
element=GetTop（ps）;
Pop（ps）;
a[i]=element.x;
b[i]=element.y;
i++;
}
j=i-1;
for（k=j;k>=0;k--）
printf（"路径坐标为:
%d%d\n",a[k],b[k]）;
}
voidMazePath（intmaze[][N],intdirection[][2],intx1,inty1,intx2,inty2）
{
inti,j,k,g,h;
Stackps;
Dataelement;
ps=InitStack（）;
maze[x1][y1]=2;//标记入口点
Push（ps,Set（x1,y1,0））;
while（!
empty（ps））//栈不为空
{
element=GetTop（ps）;
Pop（ps）;
i=element.x;
j=element.y;
k=element.d;
while（k<=3）//试探各个方向
{
g=i+direction[k][0];
h=j+direction[k][1];
if（g==x2&&h==y2&&maze[g][h]==0）//找到非出口点
{
Push（ps,Set（i,j,k））;
Push（ps,Set（x2,y2,k））;
Display（ps）;
return;
}
if（maze[g][h]==0）//找到可以前进的非出口的点
{
maze[g][h]=2;//标记走过的点
Push（ps,Set（i,j,k+1））;
i=g;
j=h;
k=0;
}
else
k++;
}
}
printf（"迷宫无解!
\n\n\n"）;
}
/*************建立迷宫*******************/
voidinitmaze（intmaze[M][N]）
{
inti,j;
intm,n;//迷宫行,列
printf（"请输入迷宫的行数列数[例:
3.3]\n"）;
scanf（"%d.%d",&m,&n）;
printf（"\n请输入迷宫的各行各列:
\n用空格隔开,0代表路,1代表墙\n",m,n）;
for（i=1;i<=m;i++）
for（j=1;j<=n;j++）
scanf（"%d",&maze[i][j]）;
printf（"迷宫为:
\n"）;
for（i=0;i<=m+1;i++）//加一圈围墙
{
maze[i][0]=1;
maze[i][n+1]=1;
}
for（j=0;j<=n+1;j++）
{
maze[0][j]=1;
maze[m+1][j]=1;
}
for（i=0;i<=m+1;i++）//输出迷宫
{
for（j=0;j<=n+1;j++）
printf（"%d",maze[i][j]）;
printf（"\n"）;
}
}
main（）
{
intmaze[M][N],x1,x2,y1,y2;
intk;
intdirection[][2]={0,1,1,0,0,-1,-1,0};//存放下一个点相对于该点可能的方向
while
（1）
{
printf（"┌───────┐\n"）;
printf（"│1.进行迷宫求解│\n"）;
printf（"├───────┤\n"）;
printf（"│0.退出│\n"）;
printf（"└───────┘\n"）;
printf（"请输入代码:
"）;
scanf（"%d",&k）;
switch（k）
{
case1:
initmaze（maze）;
printf（"输入出入口的横坐标纵坐标[例:
11.33]\n"）;
scanf（"%d%d.%d%d",&x1,&y1,&x2,&y2）;
MazePath（maze,direction,x1,y1,x2,y2）;
break;
case0:
exit（-1）;break;
default:
printf（"error!
\n\n\n"）;
}
}
}
4.运行结果：
心得体会
短短几天的数据结构课程设计很快结束了，通过此次的训练我了解到一些简单的应用程序的编译方法，丰富了编程知识及常识，了解到了基础知识的重要性，以前认为的C语言都只是用来编写很小的程序的，这两个题目分别代表了查找和线性性结构这俩大类结构，在编程实现的过程中通过查找资料，学习，写代码这么些过程使得这一学期以来数据结构的学习有了质的提升，将理论转化为实践，并在实践过程中发现了问题，不仅有数据结构方面的，还有C语言方面的，在解决这些问题的同时对所学知识有了更深的理解，以前在理论学习中费解的一些问题也得到了解决。
能够利用函数等模块化思想，提高程序的可读性，也避免了由于程序过于复杂.语句较多而产生错误。
以主函数调用其他的函数，很方便，不容易出错。
所以我们须要课程实习，需要工程训练，这样才能成为真正的二十一世纪合格的大学生！
参考文献
[1]谭浩强，C程序设计（第三版），清华大学出版社，2005
[2]S巴斯，计算机算法：
设计和分析理论，复旦大学出版社，2005
[3]杨路明，C语言程序设计教程，北京邮电大学出版社，2010
[4]吴伟民，数据结构（C语言版），清华大学出版社，2006
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