课程设计实践报告.docx
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课程设计实践报告
北京工商大学
课程设计实践报告
学院：
计算机与信息工程学院
课程名称：
算法与数据结构
任课教师：
叶红
班级：
工科092
学号：
姓名：
同组学生：
无
实践地点：
北京工商大学良乡校区工二楼406
实践时间：
2011年1月3日至2011年1月7日
1、课程设计题目内容:
对一批汽车牌照进行排序和查找
排序和查找是在数据信息处理中使用频度极高的操作。
为加快查找的速度需先对数据记录按关键字排序,在汽车数据的信息模型中,汽车牌照是关键字,而且是具有结构特点的一类关键字。
因为汽车牌照号是数字和字母混编的,例如01B7328,这种记录集合是一个适于利用多关键字进行排序的典型例子,故我们可以利用链式基数排序方法实现排序。
在排序基础上,利用二分查找的思想,实现对这批汽车记录按关键字的查找。
2、设计要求
基本要求:
利用链式基数排序和二分查找的思想完成程序设计任务。
3、设计内容
（1）需求分析
程序的功能:
主要功能是对含有关键字的批量数据进行排序和查找；另外根据实际增添了输出到文件、删除、插入、简单统计功能。
输入输出的要求:
程序会显示提示，根据提示输入数字、字符或数据。
测试数据:
测试数据的每个记录包括五项,分别为牌照号码、汽车商标、颜色、注册日期和车主的姓名,其中牌照号码为七位（k0-k6）,输入形式如下:
K0和k1输入值为01-04（代表地区）,k2输入值为A~Z（代表车的使用类型）,后4位为0000~9999（代表车号）,例如:
O1B7328。
其余四项输入内容因为不涉及本程序的核心思想,故只要求一般字符串类型即可。
查询时,输入合法的汽车牌照号码。
测试数据要求用30个左右的数据项进行测试,头两位暂限定01~04,第3位为A~Z,以便可使牌照号码相对集中。
程序测试数据：
30
01S5842将明2007-12-02bluejid
04D2154陈琳2005-11-01yellowjo
02A0021潘晓静2011-04-22whitejae
01S8930李峰2010-08-13greenaie
03C3589张三2007-02-18bluenhi
04E2184Lucy2009-11-28blackas6
04A2505赵晗2009-10-30brownja
03C3269Lily2007-11-30pinkjos
03B3568Tom2005-12-17bluejos
01A8983Jim2006-02-19whitekfe
02A7777韩梦龙2005-02-07blackvds
02C2222钱国正2009-08-05greenyer
01G8652刘晓莉2008-11-07whitekfe
03H0029Kasserine2008-04-08blackxfd
04G9665索海丰2009-04-09redtrs
03B3222唐如云2007-10-08brownhtr
02L6622王睫2007-11-08bluenrr
04L1122Shelly2006-11-03blackgf
04A2200David2009-02-22redert
01E8000赵远2007-03-08pinktre
02V0009唐文2006-07-02bluethh
01B3321郑华2008-12-02whitejh
03S6699索耀光2008-01-01whiterd
03D4115赵沙2007-11-11yellowkew
01F6339赵欢欢2007-07-14redkfe
02H7775叶丽娜2009-08-15brownwg
02A8993孙珍珍2010-11-27whitewb
02P8692赵楠2006-10-12blacktrt
04W5524孙中华2004-03-21yellowms
03W6688John2007-01-11pinkesg
（2）概要设计
本程序所用的抽象数据类型的定义：
ArrType//指针数组类型
SLList//静态链表类型
SLCell//静态链表的结点类型
KeysType//定义关键字类型为字符型
InfoType//定义其它数据项的类型
主程序的流程及各程序模块之间的层次关系:
开始先选择读入原始数据方式：
1:
从文件读入（在桌面建立test.txt文档，第一行为记录数，记录数<=10000，记录数必须符实，否则程序出错；第二行开始数据，数据用空格隔开，例如：
01S5842将明2007-12-02bluejid）；
2:
直接用程序内数据。
然后对数据进行操作：
1:
按车牌号排序并输出;
是否输出到文件？
（y/n）
2:
查找;
1）:
按车牌号查找（排序后进行）;
0:
退出1：
删除
2）:
按车牌号前两位查找;
3）:
按车牌号第三位查找。
3:
按顺序插入数据;（排序后）
4:
简单统计。
1）:
按车牌号前两位统计;
2）:
按车牌号第三位统计。
（3）详细设计
采用C语言定义相关的数据类型：
typedefstructInfoType//车主姓名等其它信息
{
charname[17];
chardate[12];
charcolor[11];
charmark[10];
}InfoType;//定义其它数据项的类型
typedefcharKeysType;//定义关键字类型为字符型
typedefstructSLCell//静态链表的结点类型
{
KeysTypekeys[MAX_NUM_OF_KEY+1];//关键字（字符串末尾+'\0'）
InfoTypeoth;//其它数据项
intnext;
}SLCell;
typedefstructSLList//静态链表类型
{
SLCellr[MAX_SPACE];/*静态链表的可利用空间，r[0]为头结点*/
intkeynum;//记录的当前关键字个数
intrecnum;//静态链表的当前长度
}SLList;
typedefintArrType[RADIX];//指针数组类型
各模块的算法：
①基数排序：
voidDistribute（SLCellr[],inti,ArrTypef,ArrTypee）;
/*静态键表L的r域中记录已按（keys[0]，…，keys[i-1]）有序。
本算法按第i个关键字keys[i]建立RADIX个子表，使同一子表中记录的keys[i]相同。
f[0..RADIX-1]和e[0..RADIX-1]分别指向各子表中第一个和最后一个记录*/
voidCollect（SLCellr[],ArrTypef,ArrTypee）;
/*本算法按keys[i]自小至大地将f[0..RADIX-1]所指各子表依次链接成一个链表，e[0..RADIX-1]为各子表的尾指针。
*/
voidSort（SLListL,intadr[]）;
/*求得adr[1..L.length]，adr[i]为静态链表L的第i个最小记录的序号*/
voidRearrange（SLList&L,intadr[]）;
/*adr给出静态链表L的有序次序，即L.r[adr[i]]是第i小的记录。
本算法按adr重排L.r，使其有序。
*/
voidRadixSort（SLList&L）;
/*L是采用静态链表表示的顺序表。
对L作基数排序，使得L成为按关键字自小到大的有序静态链表，L.r[0]为头结点。
*/
voidwrite（SLListl）;//输出到文件
②查找：
intjudge（chars[]）;//判断车牌号是否合法
intSearch1（SLListST）;/*在表ST中折半查找其关键字等于key的数据元素。
若找到，则打印该元素在表中的信息*/
voidDelete（SLList*l,intd）;//删除l中第d个记录
voidSearch2（SLListl）;//据车牌号前两位搜索
voidSearch3（SLListl）;//据车牌号第三位搜索
③插入：
intRead（SLListl,SLCell*r）;/*读取车牌号到r，若l中有此车牌号则读取失败*/
voidInsert（SLList*l）;/*在l中按基数排序顺序插入车牌号及其他信息*/
④统计：
voidStatistic1（SLListl）;//据车牌号前两位进行统计
voidStatistic2（SLListl）;//据车牌号第三位进行统计
函数的调用关系图：
（4）调试分析
调试中遇到的问题及对问题的解决方法：
我在调试中遇到了许多问题,由于问题太多无法一一说明,这里只说一些编译无错误而程序无法正常运行,或者程序的执行结果与预想的不同,其它的大部分错误软件在编译时会有提示,就不说了。
1、出现如图1情况的，我碰到的有几种。
图1
1）scanf或fscanf语句中一定要用变量的地址，而不是变量本身。
这种错误在学习C语言时就强调过，但编程时还是得小心，我的程序在编了300多行时出现这个错误，费了好些时间才查找出来；
2）数组或其它变量定义空间不足。
例如在基数排序中，需要两个指针数组，大小与基数相同，如果小于基数的话，会出现图1所示的情况。
2、程序执行结果与预想结果不同，如图2和图3所示
图2
这里有一个经常不经意犯的小错误，就是经常把“==”写成“=”，上图中while（a==0）；以下还有一例：
图4和图5中，if（c==’y’）。
图3
图4
图5
3、有三个问题我不知如何解决：
①图4和图5中，运行结果是打印完“是否输出到文件？
（y/n）”后直接回车打印“输入错误”，之间并没有让输入字符进行选择；②图5中程序中使用的是scanf函数而不是getch（）函数，因为编译时会提示没有getch（）此函数，应该如何做才能把它找出来？
③如图6、图7和图8所示，当进行选择时，若输入字母，则会进入死循环，而输入其它数字时则不会，我试了一下，当输入如！
@#等特殊字符时也会进入死循环，我暂时没能解决掉这个问题。
图6
图7
图8
暂时就这些问题了。
（5）使用说明及测试结果
程序开始后，先选择读入原始数据方式；
选择后，程序会先将数据按原来顺序打印出来；
然后程序显示主菜单，对数据进行操作；
1：
按车牌号排序并输出；
程序会先对原始数据以车牌号为关键字进行基数排序并输出；
输出后程序会提示是否输出到文件，进行选择；
若选择“y”，程序会将排好序的数据记录在桌面建立txt文档保存；若选择“n”，程序会继续回到主菜单。
2:
查找;
1）:
按车牌号查找（排序后进行）;
程序会要求输入要查找的车牌号，读入后对其合法性进行检验，若不合法（格式不正确），会要求重新输入；若合法，则查找。
查找到后，程序会打印出车牌号的位置及其相关信息，然后进行选择是否删除；若未查找到，则打印“未找到与此车牌号相关的信息”；
2）:
按车牌号前两位查找;
程序读入前两位后，会依次将满足条件的车牌号及其它相关信息打印出来，并在最后统计有多少个记录满足条件；
3）:
按车牌号第三位查找；
同前一个查找类似，程序找到满足条件的车牌号后会依次打印出车牌号及其相关信息，并在最后总和共有多少记录满足条件。
先说，4:
简单统计。
1）:
按车牌号前两位统计;
程序会对已存在的记录以前两位进行统计，分别打印出各个种类有多少个；
2）:
按车牌号第三位统计
程序会对已存在的记录以车牌号第三位进行统计，分别打印出各个种类有多少个。
3:
按顺序插入数据;（排序后）
程序会先要求输入要插入数据的车牌号，进行判断是否合法，不合法包括格式不正确和原始数据中已存在，程序会给出相应的提示，要求不合法的重新输入，然后要求输入车主姓名及其它相关信息，进行插入操作，成功后程序会提示插入成功并将所在位置打印出来；
最后可以选择主菜单中的排序进行查看插入的数据及其所在位置。
完成操作后，想退出程序的可以通过主菜单中的“0：
退出”实现，其它菜单中一样可以通过此功能退出当前菜单。
（6）源程序（带注释）
这是我从cpp文件中直接复制粘贴过来的：
#include
#include
#include
#include
#include
#defineN30
#defineRADIX26/*关键字基数，此时是二十六个字母（包括十进制整数）的基数*/
#defineMAX_SPACE10000//链表最大空间
#defineMAX_NUM_OF_KEY7//关键字位数
typedefstructInfoType//车主姓名等其它信息
{
charname[17];
chardate[12];
charcolor[11];
charmark[10];
}InfoType;//定义其它数据项的类型
typedefcharKeysType;//定义关键字类型为字符型
typedefstructSLCell//静态链表的结点类型
{
KeysTypekeys[MAX_NUM_OF_KEY+1];//关键字（字符串末尾+'\0'）
InfoTypeoth;//其它数据项
intnext;
}SLCell;
typedefstructSLList//静态链表类型
{
SLCellr[MAX_SPACE];/*静态链表的可利用空间，r[0]为头结点*/
intkeynum;//记录的当前关键字个数
intrecnum;//静态链表的当前长度
}SLList;
typedefintArrType[RADIX];//指针数组类型
intmenu0（）;//选择读入原始数据方式
intmenu（）;//总菜单
intmenu1（）;//查找菜单
intmenu11（）;//删除菜单
intmenu2（）;//统计菜单
intduru（SLList*l,intr）;//执行读入原始数据
voidprint（SLListL,intw）;//按数组序号输出静态链表
voidwrite（SLListl）;//输出到文件
voidDistribute（SLCellr[],inti,ArrTypef,ArrTypee）;
/*静态键表L的r域中记录已按（keys[0]，…，keys[i-1]）有序。
本算法按第i个关键字keys[i]
建立RADIX个子表，使同一子表中记录的keys[i]相同。
f[0..RADIX-1]和e[0..RADIX-1]分别指
向各子表中第一个和最后一个记录*/
voidCollect（SLCellr[],ArrTypef,ArrTypee）;
/*本算法按keys[i]自小至大地将f[0..RADIX-1]所指各子表依次链接成一个链表，e[0..RADIX-1]为各子表的尾指针。
*/
voidSort（SLListL,intadr[]）;
/*求得adr[1..L.length]，adr[i]为静态链表L的第i个最小记录的序号*/
voidRearrange（SLList&L,intadr[]）;
/*adr给出静态链表L的有序次序，即L.r[adr[i]]是第i小的记录。
本算法按adr重排L.r，使其有序。
*/
voidRadixSort（SLList&L）;
/*L是采用静态链表表示的顺序表。
对L作基数排序，使得L成为按关键字自小到大的有序静态链表，L.r[0]为头结点。
*/
intjudge（chars[]）;//判断车牌号是否合法
intSearch1（SLListST）;/*在表ST中折半查找其关键字等于key的数据元素。
若找到，则打印该元素在表中的信息*/
voidSearch2（SLListl）;//据车牌号前两位搜索
voidSearch3（SLListl）;//据车牌号第三位搜索
voidStatistic1（SLListl）;//据车牌号前两位进行统计
voidStatistic2（SLListl）;//据车牌号第三位进行统计
voidDelete（SLList*l,intd）;//删除l中第d个记录
intRead（SLListl,SLCell*r）;/*读取车牌号到r，若l中有此车牌号则读取失败*/
voidInsert（SLList*l）;/*在l中按基数排序顺序插入车牌号及其他信息*/
intmain（）
{
SLListl;
inta,o,x,y,z;
l.recnum=N;
l.keynum=MAX_NUM_OF_KEY;
do
{
a=menu0（）;
a=duru（&l,a）;
}while（a==0）;
printf（"车牌号排序前:
\n"）;
print（l,0）;
do
{
x=menu（）;
switch（x）
{
case1:
RadixSort（l）;
printf（"车牌号排序后:
\n"）;
print（l,0）;
write（l）;
break;
case2:
do
{
y=menu1（）;
switch（y）
{
case1:
o=Search1（l）;
if（o）
Delete（&l,o）;
break;
case2:
Search2（l）;break;
case3:
Search3（l）;break;
case0:
break;
}
}while（y!
=0）;
break;
case3:
if（l.recnum{
Insert（&l）;
break;
}
else
printf（"空间已满，无法插入！
\n"）;
break;
case4:
do
{
z=menu2（）;
switch（z）
{
case1:
Statistic1（l）;break;
case2:
Statistic2（l）;break;
case0:
break;
}
}while（z!
=0）;
break;
case0:
printf（"\n\t\t\tByebye!
\n\n\n"）;
break;
}
}while（x!
=0）;
system（"pause"）;
return0;
}
intmenu0（）
{
intx;
printf（"-----------------------------------------------------------\n"）;
printf（"|1:
从文件读入（在桌面建立test.txt文档，第一行为记录数，|\n"）;
printf（"|记录数<=10000，记录数必须符实，否则程序出错；第二行|\n"）;
printf（"|开始数据，数据用空格隔开，例如：
|\n"）;
printf（"|01S5842将明2007-12-02bluejid）；|\n"）;
printf（"|2:
直接用程序内数据。
|\n"）;
printf（"-----------------------------------------------------------\n"）;
printf（"pleaseselect（1-2）:
"）;
scanf（"%d",&x）;
while（x<1||x>2）
{
printf（"输入错误！
\n"）;
printf（"Pleaseenterthenumber（1--2）:
"）;
scanf（"%d",&x）;
};
returnx;
}
intmenu（）
{
intx;
printf（"-----------------------------\n"）;
printf（"|0:
退出！
|\n"）;
printf（"|1:
按车牌号排序并输出;|\n"）;
printf（"|2:
查找;|\n"）;
printf（"|3:
按顺序插入数据;（排序后）|\n"）;
printf（"|4:
简单统计。
|\n"）;
printf（"-----------------------------\n"）;
printf（"pleaseselect（0-4）:
"）;
scanf（"%d",&x）;//怎样能避免输入两个数字和字母的情况？
while（x<0||x>4）
{
printf（"输入错误！
\n"）;
printf（"Pleaseenterthenumber（0--4）:
"）;
scanf（"%d",&x）;
};
returnx;
}
intmenu1（）
{
intx;
printf（"------------------------------\n"）;
printf（"|0:
退出！
|\n"）;
printf（"|1:
按车牌号查找（排序后进行）;|\n"）;
printf（"|2:
按车牌号前两位查找;|\n"）;
printf（"|3:
按车牌号第三位查找。
|\n"）;
printf（"------------------------------\n"）;
printf（"pleaseselect（0-3）:
"）;
scanf（"%d",&x）;
while（x<0||x>3）
{
printf（"输入错误！
\n"）;
printf（"Pleaseenterthenumber（0--3）:
"）;
scanf（"%d",&x）;
};
returnx;
}
intmenu11（）
{
intx;
printf（"------------------------------------\n"）;
printf（"|0:
退出
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