课程名称数据结构课程设计.docx

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课程名称数据结构课程设计

课程名称数据结构课程设计

教师姓名李桂玲

本科生姓名张玉彬

本科生学号20111004302

本科生专业网络工程二班

所在院系计算机学院

类别:

本科生论文

日期:

2012年12月28日

独立工作成果声明

本人声明所呈交的《数据结构课程设计》报告，是我个人在导师指导下进行的程序编制工作及取得的成果。

尽我所知，除文中已经标明的引用内容，和已经标明的他人工作外，本报告未包含任何抄袭自他人的工作成果。

对本报告的工作做出贡献的个人，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

报告作者签名：

日期：

年月日

航空管理系统

1.需求分析：

1

2.设计2

2.1设计思想2

2.2设计表示5

3.调试分析：

16

4.用户手册17

5.测试数据及测试结果18

5.1测试数据18

5.2测试结果18

6.参考文献26

航空订票系统

1.需求分析：

试设计一个航空订票系统，基本要求如下：

每条航班所涉及的信息有：

航班号，航班机型，起飞机场，降落机场，日期（星期几），起飞时间，降落时间，飞行时长，价格，乘员定额，余票量，订定票的客户名单（包括姓名，订票量，舱位等级（头等舱、公务舱、经济仓）以及等候替补的客户名单（包括姓名、所需数量）。

采用链式存储结构。

系统能实现的操作和功能如下：

（1）航班信息管理。

1　航空信息录入；

2　航班信息删除；

3　航班信息显示；

（2）查询航线，按以下几种方式查询：

1按航班号查询；

2按起点站查询；

3按终点站查询；

4按日期查询；

每种查询方式中，查询后输出如下信息：

航班号，航班机型，起飞机场，降落机场，日期（星期几），起飞时间，降落时间，飞行时长，价格，余票量。

（3）承办订票业务：

根据客户提出的要求（航班号，订票数额）查询该航班票额情况，若有余票，则为客户办理订票手续，输出座位号；若已满员或余票少于订票额,则需重新询问客户要求。

若需要，可登记排队候补。

（4）承办退票业务：

根据客户提出的情况（日期，航班号），为客户办理退票手续，然后查询该航班是否有人排队候补，首先询问排在第一的客户，若所退票额能满足他的要求，则为他办理订票手续，否则依次询问其它排队候补的客户。

2.设计

2.1设计思想

（1）数据结构设计。

存储结构设计：

由题目所给定要求，该题需要用到链式存储结构来完成飞机信息的存取，而其后的waitingclient中需要的是按序访问，所以最好是以队列存储等候者信息完成先入先出比较。

存储结构如下：

classflight

{

private:

flightNode*head;

stringkey;

};

classflightNode

{

friendclassflight;

public:

flightNode（）;

stringflightnum;//航班号

stringflightmodel;//机型

stringstart;//起点

stringend;//终点

stringdate;//日期

intprice[3];//价格

intmaxnum[3];//三种等级舱座位数

intremaining[3];//余留的各等级舱座位数

intfirstclass[MAXFIRSTCLASS];

intbussinessclass[MAXBUSSINESSCLASS];

inteconomy[MAXECONOMY];

intdeparture[2];

intarrival[2];

voidprintout（）;

voidprintspace（）;

voidtimecheck（）;//飞行时长函数。

private:

intflighttime[2];//飞行时长

flightNode*next;

orderclient*head1;

waitingclient*front;

waitingclient*rear;

};

classorderclient

{

friendclassflight;

stringname;

intlevel;

intseat;

orderclient*next;

friendclassflightNode;

};

classwaitingclient

{

friendclassflight;

stringname;

intlevel;

waitingclient*next;

friendclassflightNode;

};

逻辑结构设计：

该题所要求的是通过链式存储结构而存储的，所以该题的逻辑结构应是线性结构。

（2）算法设计。

算法思想：

该题是航空订票系统，有航班信息，有航班中乘客的信息，其中的存入，删除都可以通过链表中的指针从头结点开始移动来遍历，所以定义了三组结构体，第一组的flight可视为整个航空系统，其中有flightNode的指针，第二组的flightNode是航班信息，其中有orderclient和waitingclient指针，第三组的waitingclient、orderclient分别代表等候列表与乘客列表。

在该系统中，可分为存入航班信息、订票与退票三个模块，之间由于是对内存的改变所以所以没有接口，存入即访问flight遍历flightNode结点，在最后插入新的结点，并将航班内容存入，删除时即删除该结点，在航班信息输入时，还调用了一个timecheck函数，用来计算飞行时长。

订票时，先通过访问flightNode中的flightnum来确定所选航班，再通过访问flightNode中对应等级舱的余票，若大于零则进行插入操作，将内容存orderclient中，若等于零则存入链式队列waitingclient中进行排队操作，退票时，当该flightNode结点存有同name的人，将其orderclient中的信息删除，并访问waitingclient查找最先相同等级要求的顾客并插入到该orderclient中。

主函数流程图如下：

2.2设计表示

函数的调用关系图如下：

（3）详细设计

//航班信息的录入函数。

（备注：

管理员密码为123456，仅可在构造函数中更改。

）

voidflight:

:

record（）

{

flightNode*t,*h;

t=newflightNode;

cout<<"录入航班信息：

（航班号航班机型起点终点飞行日期起飞时间降落时间座位及价格）"<

cin>>t->flightnum;

cin>>t->flightmodel;

cin>>t->start;

cin>>t->end;

cin>>t->date;

cin>>t->departure[0];

cin>>t->departure[1];

cin>>t->arrival[0];

cin>>t->arrival[1];

cin>>t->maxnum[0]>>t->price[0]>>t->maxnum[1]>>t->price[1]>>t->maxnum[2]>>t->price[2];

t->remaining[0]=t->maxnum[0];

t->remaining[1]=t->maxnum[1];

t->remaining[2]=t->maxnum[2];

for（inti=0;imaxnum[0];i++）t->firstclass[i]=0;

for（i=0;imaxnum[1];i++）t->bussinessclass[i]=0;

for（i=0;imaxnum[2];i++）t->economy[i]=0;

t->timecheck（）;

h=head;

while（h->next）

h=h->next;

t->next=h->next;

h->next=t;

cout<<"信息录入成功。

"<

exit;

}

//飞行时长计算函数。

voidflightNode:

:

timecheck（）

{

if（（arrival[1]-departure[1]）>=0）

{

flighttime[1]=（arrival[1]-departure[1]）;

flighttime[0]=（arrival[0]-departure[0]）;

}

else

{

flighttime[1]=（arrival[1]-departure[1]）+60;

flighttime[0]=（arrival[0]-departure[0]）-1;

}

if（flighttime[0]<0）

flighttime[0]=flighttime[0]+24;

}

//航班订票函数。

voidflight:

:

reserve（）

{

stringa;

cout<<"请输入航班号"<

cin>>a;

flightNode*curr;

curr=head->next;

while（航班结点不为空）

{

if（找到该航班）

{inti;

cout<<"请输入要选舱位等级（头等舱请输入1，公务舱请输入2，

经济舱请输入3."<

loop:

cin>>i;

if（i>3||i<1）

{

cout<<"无该等级舱位，请重新输入：

";

gotoloop;

}

orderclient*t;

t=neworderclient;

cout<<"请输入姓名:

"<

cin>>t->name;

if（该等级舱余票不为0）

{

t->level=i;

cout<<"购票成功。

"<

cout<<"航班号"<flightnum<<"姓名:

"<name;

cout<<"座位号为";

switch（t->level）//找到空位，并标志为有人，输出座位号。

{

case1:

cout<<"头等舱";

for（头等舱找到空座）;

座位号存入。

该座位号标记为1

该等级余票量减1.

break;

case2:

cout<<"公务舱";

for（商务舱找到空座））;

座位号存入。

该座位号标记为1

该等级余票量减1.

break;

case3:

cout<<"经济舱";

for（经济找到空座））;

座位号存入。

该座位号标记为1

该等级余票量减1.

break;

}

orderclient*a;

a=curr->head1;

while（找到已订票者链尾）;

a->next=t;

t->next=NULL;

cout<seat<<"号"<

curr->printspace（）;//航班输出界面。

curr->printout（）;//航班信息输出。

return;

}

else

{

cout<<"该舱位已满，是否进入候补（Y/N）?

"<

charq;

cin>>q;

if（q=='Y'||q=='y'）

{

waitingclient*p;

p=newwaitingclient;

p->name=t->name;

p->level=i;

if（等候队列为空）

{

插入队列第一个。

队头队尾皆指向该等候者。

}

else

{

找到队尾，并该等候者信息。

}

waitingclient*u;

//判断等候列表中同等级舱位的等候者。

u=curr->front;

intm=0;

while（u）

{

if（u->level==i）m++;

u=u->next;

}

cout<<"您前面等候者有"<

return;

}

elsereturn;

}

}

else

{

飞机结点指针后移。

}

}

if（飞机结点为空）

cout<<"抱歉!

没有对应的航班!

"<

}

航空订票信息流程图如下：

//航空退票系统。

voidflight:

:

refund（）

{

cout<<"请输入航班号"<

stringa;

cin>>a;

flightNode*curr;

curr=head->next;

while（curr）

{

if（找到航班）

{

cout<<"请输入姓名:

"<

stringb;

cin>>b;

orderclient*s;

s=curr->head1;

while（等候者存在）

{

if（找到名字）

{

cout<<"确认退订？

（Y/N）";

charq;

cin>>q;

if（q=='Y'||q=='y'）

{

cout<<"退票成功。

"<

orderclient*p;

p=s->next;

waitingclient*m,*n;

m=curr->front;

//从等候队列中选顾客。

if（队列非空）

{

n=curr->front->next;

if（curr->front->level==p->level）

//队列第一个

人就满足购票条件。

{

cout<<"等候者"<front->name<<"购

票成功。

"<

信息输入。

输出更改后航班信息。

return;

}

else

{

while（n&&n!

=curr->rear）//访问waitingclient

可购票人。

{

if（n->level==p->level）

//队列末尾排除。

{

cout<<"等候者"<name<<"购

票成功。

"<

信息输入。

输出更改后航班信息。

return;

}

else

{

指针后移。

}

}

if（n->level==p->level）//队列末尾判断。

{

cout<<"等候者"<rear->name<<"

购票成功。

"<

信息输入。

输出更改后航班信息。

return;

}

}

}

switch（p->level）//如果等待中无满足要求者，将

座位腾出。

{

case1:

头等舱该座位号标记为0，头等舱余票量

加1.

break;

case2:

商务舱该座位号标记为0，商务余票量

加1.

break;

case3:

经济舱该座位号标记为0，经济舱余票量

加1.

break;

}

s->next=p->next;

free（p）;

信息输入。

输出更改后航班信息。

}

return;

}

else等候者指针后移。

}

if（s->next==NULL）

{

cout<<"查无此人"<

return;

}

}

else飞机结点指针后移。

}

if（curr==NULL）

cout<<"查无此航班"<

}

航空退票信息流程图如下：

3.调试分析：

主要问题：

该程序设计之中，第一个问题就是代码太长，编写量大，第二个就是指针的关系，有时由于代码太长判断条件太多而遗漏指针的后移或初始化等。

解决方法：

首先，对这个系统先进行框架分析，留下大概的设计步骤，再在头文件中首先声明函数体，再一步步定义，而指针问题，则根据循环中的{}来判断指针循环的范围并小心检查，多调试，而由于编程中复合语句会有后移的区分，所以检查时在两等行的大括号下分析处理。

设计编码回顾分析：

这题是一次不小的考验，由于使用C++的数据结构，起初在定义各个类的指针交互上有些模糊，不过现在已经学习到了很多，受益匪浅。

在编码过程中，我深刻的体会到一个程序的编写需要一个清晰的思路，否则就是在原地打转，此次在订票和退票操作上耗时较大，需要判断的条件较多，很容易出现指针未后移的问题，不过，在花费了许多时间之后得到的产物还是比较满意的，有不小的成就感，并且巩固了一些相关的专业知识。

算法的时间、空间复杂度分析：

在该系统中，一共存在着4种函数类型，第一个是添加飞机信息，由于其中包含的第一个是查询位子是否为空，和define的座位最大数有关，为常数，其次是飞机结点指针的后移，所以时间复杂度是O（n），空间复杂度因仅与飞机结点大小有关所以是O

（1）,第二个是查询，时间复杂仅与飞机结点数有关，所以为O

（1），无空间利用，所以空间复杂度为O

（1）,第三个是订票，主要时间耗在找飞机结点上与其中的订单者指针的后移，所以时间复杂度为O（n*m），空间复杂度为O（m）.第四个是退票，时间复杂度在飞机结点后移与订单者后移，所以为O（n*m）,空间复杂度为O

（1）。

4.用户手册

备注:

（航空订票.cpp，flightdetail.cpp，flightdetail.h三个文件应放在一起，特别是头文件flightdetail.h不能丢，在VC上运行时应先打开主函数文件航空订票.cpp，然后再打开flightdetail.cpp文件方能正确运行，然后进入系统进行功能测试及错误检测）

进入该飞机订票系统后，主菜单上会出现两种身份的选择，键盘输入1是以管理员身份进入，进入前需要拥有管理员密码，输入错误则返回主菜单，进入后，可以键入1来添加航班信息，输入2来删除航班信息，输入3来查看现有航班信息，输入4返回主菜单，输入5则退出该系统，而在主菜单中输入2则是以顾客身份登录系统，拥有的主要功能有，输入1返回上级主菜单，输入2是按航班号查询，输入3是按航线起点查询，输入4是按航线终点查询，输入5是按照航线日期查询，输入6是订票，7是退票，而8则是所有航班的信息显示，9则是退出该航空订票系统。

在整个系统中，如果输入的功能选项不存在，都会返回该层界面进行重新输入。

5.测试数据及测试结果

5.1测试数据

航班号航班机型起点终点日期起飞时间降落时间等级座位及价格

GT3724321北京昆明2012.12.2515301850145678

KB1234123重庆武汉2012.12.2614351920123456

ZA64345533上海天津2012.12.2812351650974466

Checkin

GT3724YLQ1（头等舱）

GT3724qwe1（头等舱）

Checkout

GT3724YLQ

GT3724asd（错误信息）

5.2测试结果

1.以管理员身份登陆的功能测试

（1）主菜单

（2）管理员选项界面

（3）录入信息界面

（4）信息录入完毕后显示

（5）删除其中某航班后信息显示

（6）返回主菜单

2.以顾客身份登陆的功能测试

（1）顾客选项界面

（2）按航班号查询

测试1：

错误的航班号查询。

（3）按航线起点查询

（4）按航线终点查询

（5）按航线日期查询

T

（6）订票并显示更改信息

（7）进入排队并显示第几顺位

（8）退订，如果有等候者则让其购票

测试2：

错误的退票名字。

顾客asd不存在。

（9）退订，无该顾客

（10）所有航班显示

（11）退出系统

6.参考文献

1.严蔚敏《数据结构》（C语言版）清华大学出版社出版日期：

199704月

页数：

334

2.BruceEckel《C++编程思想》北京机械工业出版社出版日期：

2002.9月

3.任文，孔庆彦《c语言课程设计》机械工业出版社出版日期:

2009.7月