敢死队问题说明书.docx
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敢死队问题说明书
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实践教学
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兰州理工大学
计算机与通信学院
2012年春季学期
算法与数据结构课程设计
题目：
敢死队问题
专业班级：
软件工程基地
姓名：
学号：
10240539
指导教师：
王旭阳
成绩：
_______________
目录
摘要1
1.采用类c语言定义相关的数据类型2
2.各模块的伪码算法3
3.函数的调用关系图6
4.调试分析7
5.测试结果8
6.源程序（带注释）8
总结17
参考文献18
致谢19
附件Ⅰ任务一源程序代码20
摘要
敢死队问题是根据著名的“约瑟夫环”演变而来的敢死队问题的处理与计算来设计的一个系统。
整个系统从符合操作简便、界面友好、灵活、实用、安全的要求出发，完成敢死队问题的全过程，包括创建四个数据结构（顺序存储结构、单链表存储结构、循环队列存储结构、数组存储结构）、数据的处理与计算、数据的分析、结果的输出。
关键字：
敢死队问题顺序表单向循环链表循环队列数组
1.采用类c语言定义相关的数据类型
//单向循环链表结点定义
typedefstructlnode
{
intnum;//战士编号
structlnode*next;//指向下个结点的指针
}lnode;
//顺序表定义
typedefstructNList
{
intlength;
intmark[10];
}NList;
//循环队列定义
typedefstructCirQueue
{
intdata[QueueSize];
intfront;//代表数组存放的第一个数据对应的下标，即对头
intrear;//代表数组存放的最后一个数据对应的下标，对尾
intcount;//计数器，记录队中元素总数
}CirQueue;
//函数声明
/////////////////////////////////////////////////开始菜单，版权声明
voiddisplay1（）;////含有声明
voiddisplay2（）;////选择菜单
voidclearline（）;////清除多余的输入
/////////////////////////////////////////////////////循环队列函数声明
voidInitial（CirQueue*Q）;//初始化队列函数
intIsEmpty（CirQueue*Q）;//判断队是否为空
intIsFull（CirQueue*Q）;//判断队列是否为空
voidEnQueue（CirQueue*Q,intx）;//入队操作
intDeQueue（CirQueue*Q）;//删除操作
voidCirqueue（intnum,intCCC）;//队列方法处理数据
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
voidOne_way（intM,intCCC）;///////////////////////////单向循环链表算法
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
voidArray（intpeople,intCCC）;///////////////////////////////////数组算法
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
voidNlist（intnum,intCCC）;//////////////////////////////////////顺序表算法
2.各模块的伪码算法
（一）主函数
voidmain（）
{
display1（）;
intchoice;//菜单选择
intnum;//战士数目
while（cin>>choice）
{
if（choice<1||choice>4）
{
cout<<"请选择正确的菜单:
";
continue;
}
if（choice==1||choice==3||choice==4）
cout<<"请输入不超过"<";
else
cout<<"请输入战士数目（数字）:
";
///////输入战士数目
while（!
（cin>>num））
{
cin.clear（）;
while（cin.get（）!
='\n'）
continue;
cout<<"请正确输入:
";
}
clearline（）;
while（num<2）
{
if（num<1）////////对输入的数目小于1，作出反应
{cout<<"战士数目不能少于一人!
\n请重新输入:
";
cin>>num;
continue;
}
elseif（num==1）////////对输入战士数目为1的情况，作出反应
{
cout<<"只有一个战士，别无选择!
\n请重新输入:
";
cin>>num;
continue;
};
}
switch（choice）///////////当输入大于1人时，根据选择的数据类型，进行处理
{
case1:
Nlist（num）;break;
case2:
One_way（num）;break;
case3:
Cirqueue（num）;break;
case4:
Array（num）;break;
}
display2（）;/////再次输出选择菜单
}
}
（二）循环队列方法
voidCirqueue（intnum,intCCC）
{
inti,start,count,j;
CirQueues;
for（start=1;start<=num;start++）//start为测试起点
{
Initial（&s）;//初始化队列
for（i=1;i<=num;i++）//将所有士兵的编号依次进队
{
EnQueue（&s,i）;
};
for（i=1;i{j=DeQueue（&s）;//删除队头结点
EnQueue（&s,j）;//这两句是把队头的元素取出来然后放到队尾去，经过这个循环以后，要从那个开始的士兵的编号就会在队的队头位置了
};
count=0;//删除结点数
while（count{
for（i=1;i{
j=DeQueue（&s）;
EnQueue（&s,j）;//这两句是把队头的元素取出来然后放到对尾
};//经过这个循环以后，队头的那个节点的值就是数到5对应的节点
j=DeQueue（&s）;//把这个节点出队，但是没有在把它放到队尾，就相当于把它删除了
count++;
};//同第一个方法是一样，删除点数为m-1是结束循环
if（s.data[s.front]==1）break;//此时队只剩一个点，如果是排长就输出
}
cout<<"应从第:
"<}
3.函数的调用关系图
4.调试分析
a、调试中遇到的问题及对问题的解决方法
说明：
（1）本程序运行的环境是VisualC++2010；
（2）程序运行后，显示的提示信息为选择使用数据类型的菜单，正确输入后，会依次出现提示输入战士数目，报数数字。
均正确输入后，即可输出相应的计算结果。
（3）调试
调试过程中，出现如下错误信息：
发现错误为：
“usingnamespacestd”指令只声明在main（）内部。
改正为：
将“usingnamespacestd”指令声明为全局范围，即可正确运行。
b、算法的时间复杂度和空间复杂度
时间复杂度为：
T（n）=O（mn）；
空间复杂度为：
S（n）=O（f（n））；
5.测试结果
6.源程序（带注释）
#include
usingnamespacestd;
constintQueueSize=10;
//单向循环链表结点定义
typedefstructlnode
{
intnum;//战士编号
structlnode*next;//指向下个结点的指针
}lnode;
//顺序表定义
typedefstructNList
{
intlength;
intmark[10];
}NList;
//循环队列定义
typedefstructCirQueue
{
intdata[QueueSize];
intfront;//代表数组存放的第一个数据对应的下标，即对头
intrear;//代表数组存放的最后一个数据对应的下标，对尾
intcount;//计数器，记录队中元素总数
}CirQueue;
//函数声明
/////////////////////////////////////////////////开始菜单，版权声明
voiddisplay1（）;////含有声明
voiddisplay2（）;////选择菜单
voidclearline（）;////清除多余的输入
/////////////////////////////////////////////////////循环队列函数声明
voidInitial（CirQueue*Q）;//初始化队列函数
intIsEmpty（CirQueue*Q）;//判断队是否为空
intIsFull（CirQueue*Q）;//判断队列是否为空
voidEnQueue（CirQueue*Q,intx）;//入队操作
intDeQueue（CirQueue*Q）;//删除操作
voidCirqueue（intnum,intCCC）;//队列方法处理数据
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
voidOne_way（intM,intCCC）;///////////////////////////单向循环链表算法
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
voidArray（intpeople,intCCC）;///////////////////////////////////数组算法
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
voidNlist（intnum,intCCC）;//////////////////////////////////////顺序表算法
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
intmain（）
{
display1（）;
intchoice;//菜单选择
intnum;//战士数目
intCCCC;///报数数字
while（cin>>choice）////////////////对输入非菜单选项的数字作出反应
{
if（choice<1||choice>4）
{
cout<<"请选择正确的菜单:
";
continue;
}
////////////////////////////输入战士数目
if（choice==1||choice==3||choice==4）/////当选择的数据结构中含有数组时，提示最大值
cout<<"请输入不超过"<";
else
cout<<"请输入战士数目（数字）:
";
while（!
（cin>>num））////////对输入进行检测并作出反应
{
cin.clear（）;
while（cin.get（）!
='\n'）
continue;
cout<<"请正确输入:
";
}
clearline（）;//////////对输入如"123abc"的情况作出处理，清除结尾的字符
while（num<2）
{
if（num<1）////////对输入的树木小于1，作出反应
{cout<<"战士数目不能少于一人!
\n请重新输入:
";
cin>>num;
continue;
}
elseif（num==1）////////对输入战士数目为1的情况，作出反应
{
cout<<"只有一个战士，别无选择!
\n请重新输入:
";
cin>>num;
continue;
};
}
cout<<"请输入报数数字:
";
cin>>CCCC;
switch（choice）///////////当输入大于1人时，根据选择的数据类型，进行处理
{
case1:
Nlist（num,CCCC）;break;
case2:
One_way（num,CCCC）;break;
case3:
Cirqueue（num,CCCC）;break;
case4:
Array（num,CCCC）;break;
}
display2（）;////////////输出菜单，进行下一次测试
}
}
///////////////////////////////////////////////开始菜单和版权声明函数定义
voiddisplay1（）
{
cout<<"**************************************"<<<"*《敢死队》丁婷*"<<<"*版权所有翻版必究*"<<<"**************************************"<<"\n\n\n\n\n";
cout<<"请选择数据类型：
1、顺序表2、单向循环链表3、循环队列4、数组Q、退出"<}
voiddisplay2（）///////////////选择菜单
{
cout<<"\n\n请选择数据类型：
1、顺序表2、单向循环链表3、循环队列4、数组Q、退出"<}
voidclearline（）////////清除当前行多余的部分
{
while（cin.get（）!
='\n'）
continue;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////循环队列方法
//初始化对令队为空
voidInitial（CirQueue*Q）
{
Q->front=Q->rear=0;//对头等于对尾代表队列为空
Q->count=0;
}
//判队列是否为空
intIsEmpty（CirQueue*Q）
{
if（Q->count==0）return1;//如果队里的元素个数为0，队列空，返回1
elsereturn0;
}
//判队列是否满
intIsFull（CirQueue*Q）
{
if（Q->count==QueueSize）return1;
elsereturn0;
}
//将元素进队
voidEnQueue（CirQueue*Q,intx）
{
if（（Q->rear+1）%QueueSize==Q->front）
{
printf（"列满\n"）;
exit
（1）;
};///如果堆满就退出程序
Q->count++;//否则就进入，元素总数加一
Q->data[Q->rear]=x;//数组的最后一位赋值为x
Q->rear=（Q->rear+1）%QueueSize;//重新设置队尾指针
}
//元素出队列
intDeQueue（CirQueue*Q）
{
inttemp;
if（IsEmpty（Q））
{
printf（"队列为空\n"）;//下溢,退出运行
exit
（1）;
}
temp=Q->data[Q->front];//将队头的元素取出到temp里面
Q->count--;//队列元素个数减1
Q->front=（Q->front+1）%QueueSize;//循环意义下的头指针后移（即数组中第一个元素存放的位置的下标加1）
returntemp;
}
///////////////////方法
voidCirqueue（intnum,intCCC）
{
inti,start,count,j;
CirQueues;
for（start=1;start<=num;start++）//start为测试起点
{
Initial（&s）;//初始化队列
for（i=1;i<=num;i++）//将所有士兵的编号依次进队
{
EnQueue（&s,i）;
};
for（i=1;i{
j=DeQueue（&s）;//删除队头结点
EnQueue（&s,j）;//这两句是把队头的元素取出来然后放到队尾去，经过这个循环以后，要从那个开始的士兵的编号就会在队的队头位置
};
count=0;//删除结点数
while（count{
for（i=1;i{
j=DeQueue（&s）;
EnQueue（&s,j）;//这两句是把队头的元素取出来然后放到对尾
};//经过这个循环以后，队头的那个节点的值就是数到5对应的节点
j=DeQueue（&s）;//把这个节点出队，但是没有在把它放到队尾，就相当于把它删除了
count++;
};//同第一个方法是一样，删除点数为m-1是结束循环
if（s.data[s.front]==1）break;//此时队只剩一个点，如果是排长就输出
}
cout<<"应从第:
"<}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////单向循环链表方法
voidOne_way（intM,intCCC）
{
//M为士兵个数
inti;
intstart,count;
lnode*l;
for（start=1;start<=M;start++）//start表示从哪个士兵开始数
{
//初始化链表
lnode*p=newlnode;//分配空间
l=p;//l为始终指向第一个节点的指针
l->num=1;//第一个节点代表的士兵编号赋值为1，至此第一个节点创建完毕
for（i=2;i<=M-1;i++）
{
lnode*q=newlnode;
q->num=i;
p->next=q;//创建其他节点，并将它接到链表尾部
p=q;//把指针p移后一位，使他指向刚链上的节点，也就是当前的最后一个节点
}
lnode*t=newlnode;//从这里开始创建最后一个节点
t->num=M;//节点编号为M
p->next=t;//连上去
p=t;
t->next=l;//并将最后一个节点与第一个节点相连，变成循环链表
//找到起点
p=l;//P指向第一个节点
for（i=1;i{
p=p->next;
};//一个一个往下找，一直到找到编号为start的那个节点，从这里开始计数
count=0;//删除的节点的个数
while（count{
for（i=1;i{
t=p;
p=t->next;
};//数到5就停下
t->next=p->next;//将该节点删除
count++;//删除结点的个数加1
p=t->next;//从下一个节点开始继续数
}//当删除的节点为M-1个时，就结束
if（p->num==1）
break;//此时表里面应该只有一个节点了，判断节点的编号是不是等于1，也就是是不是代表排长，如果是就结束循环
}
cout<<"应从第:
"<}///////////////////////////////////数组算法///////////////////////////////////数组算法
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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