数据结构课程设计报告 2.docx

1、数据结构课程设计报告 2 编号 课程设计题目 1、一元稀疏多项式计算器 2、模拟浏览器操作程序 3、背包问题的求解 4、八皇后问题 二级学院 计算机科学与工程学院 专 业 计算机科学与技术 班 级 2011级 37-3班 学生姓名 XX 学 号 XXXXXXXXXX 指导教师 XXXXX 评阅教师 时 间 1、一元稀疏多项式计算器【实验内容】一元稀疏多项式计算器。【问题描述】设计一个一元稀疏多项式简单计算器。【需求分析】其基本功能包括：（1）输入并建立多项式；（2）输出多项式，输出形式为整数序列为：n,c1,e1,c2,e2,cn,en,其中n是多项式的项数，ci，ei分别是第i项的系数和指数

2、，序列按指数降序排序；（3）多项式a和b相减，建立多项a+b；（4）多项式a和b相减，建立多项式a-b；（5）计算多项式在x处的值；（6）计算器的仿真界面（选做）；【概要设计】-=ADT=- void input(Jd *ha,Jd *hb)； /输入两个多项式 void sort(Jd *h)； /用冒泡排序法对一个多项式进行降序排序 void sum(Jd *ha,Jd *hb)； /多项式求和 void minus(Jd *ha,Jd *hb)； /多项式相减 void output(Jd *h)； /输出多项式 void operate(Jd *ha,Jd *hb)； /对多项式进行操

3、作 int qiuzhi(int x,Jd *ha)； /计算多项式在x处的值 void main()； 主函数【存储结构】typedef struct node /*定义多项式每一项*/ int e; /e为指数 float c; /c为系数 struct node *next; /next指向下一项dnode;【流程图】1 dnode *creat() /多项式的创建, 即输入两个多项式hwhile (项数next=h-next; h-next=p;继续输入return h;2. void sort(dnode *h) /采用冒泡法对链表每一项重新排序/while(p-next!=NULL

4、) p=p-next; /寻找尾结点pi=p;指向最后一次交换的位置，初值为表尾while(pi!=h-next) /外层循环,比较趟数for(p=h-next;p!=pi;p=p-next)内层循环，前后两两相比swap(p,q); pl=p; /调用交换函数pi=pl;3. dnode *operate(dnode *a,dnode *b) /稀疏多项式计算/ while(p&q)比较对应两项的指数x=p-c+q-c; if(fabs(x)next;q=q-next;if(x!=0) 将和链接到新的链表中 else if(p-eq-e)p链接到新的链表中,p后移,q不动else if(p-

5、ee)p链接到新的链表中,q后移,p不动+c-c;if(q!=NULL) t-next=q;+c-c;if(p!=NULL) t-next=p;+c-c;4. float qiuzhi(int x,dnode *h) /求多项式在x处的值 if(p=NULL) return 0;while(p) if(p-e=0) sum+=p-c;else sum+=(p-c)*(pow(x,p-e); p=p-next;return sum;【详细设计】源代码如下：#include#include#include#define NULL 0typedef struct node /*定义多项式每一项*/

6、int e; /e为指数 float c; /c为系数 struct node *next; /next指向下一项dnode;dnode *creat() /*用链表存放多项式*/ /多项式的创建, 即输入两个多项式 dnode *h,*p; int e,i,n; /n为多项式的项数 float c; /c为多项式的系数 h=(dnode *)malloc(sizeof(dnode); /分配头节点 h-next=NULL; do /当n为0或小于1时，则重新输入 printf(请输入多项式的项数n:); scanf(%d,&n); while(n1); for(i=1;ic=c;p-e=e;

7、 /将值传给data域 p-next=h-next;/用头插法建立链表 h-next=p; return h; /返回头结点void swap(dnode *p,dnode *q) /*交换p，q指针所指的指数和系数*/ float m; /中间变量 int n; /中间变量 n=p-e; /交换操作 p-e=q-e; q-e=n; m=p-c; p-c=q-c; q-c=m;void sort(dnode *h) /*采用冒泡法对链表每一项重新排序*/ dnode *pi,*pl,*p,*q; p=h-next; /p此时指向第一项 while(p-next!=NULL) p=p-next;

8、 /寻找尾结点 pi=p; /pi指向最后一次交换的位置，初值为表尾 while(pi!=h-next) /结点数大于1时 pl=h-next; /pl为中间变量，起传递地地址的作用 for(p=h-next;p!=pi;p=p-next) q=p-next; if(p-eq-e) swap(p,q); /调用交换函数 pl=p; pi=pl; /pi指向前一个结点 dnode *operate(dnode *a,dnode *b) /*稀疏多项式计算*/ int sel; float x; dnode *p1,*p2,*p,*t; /t为结果链表的表头 t=(dnode *)malloc(s

9、izeof(dnode); t-next=NULL; printf(-n); printf(| 请选择运算方式: |n); printf(| 1、多项式相加 |n); printf(| 2、多项式相减 |n); printf(| 0、退出! |n); printf(-n); printf(请选择:); scanf(%d,&sel); p1=a-next; p2=b-next; while(p1&p2) if(p1-e=p2-e) /指数相同 if(sel=1) x=p1-c+p2-c; /系数相加 else x=p1-c-p2-c; /系数相减 if(x!=0) p=(dnode *)mall

10、oc(sizeof(dnode); p-e=p1-e; p-c=x; p-next=t-next;/利用头插法将p结点插入t中 t-next=p; p1=p1-next; p2=p2-next; else if(p1-ep2-e) /p1的指数大于p2的指数 p=(dnode *)malloc(sizeof(dnode); p-e=p2-e; if(sel=1) p-c=p2-c; else p-c=(-1)*p2-c; p-next=t-next; t-next=p; p2=p2-next; else /p1的指数小于p2的指数 p=(dnode *)malloc(sizeof(dnode)

11、; p-e=p1-e; p-c=p1-c; p-next=t-next; t-next=p; p1=p1-next; while(p1!=NULL) /p2为空，p1不为空时 p=(dnode *)malloc(sizeof(dnode); p=p1; p1=p1-next; p-next=t-next; /把p1 放在结果链表后面 t-next=p; while(p2!=NULL) /p1为空，p2不为空时 p=(dnode *)malloc(sizeof(dnode); p-e=p2-e; if(sel=2) /如果选择的是2，则将p2中剩余的项的系数取其相反数 p-c=(-1)*p2-c

12、; else p-c=p2-c; p2=p2-next; p-next=t-next; /把p1 放在结果链表后面 t-next=p; return t; /返回运算后的多项式的头结点void prn(dnode *h)/打印结果 dnode *p; p=h-next; if(p=NULL) /如果多项式项数为0 printf(多项式项数为0，退出!n); exit(0); printf(生成的多项式如下：n); while(p-next)!=NULL) /否则,则输出 printf(%3.1f X%d + ,p-c,p-e); p=p-next; if(p-next=NULL) printf

13、(%3.1f X%dn,p-c,p-e); float qiuzhi(int x,dnode *h) /求多项式在x处的值 dnode *p; float sum=0; int i,t; printf(请输入x的值：); scanf(%d,&x); for(p=h-next;p;p=p-next) t=1; for(i=p-e;i!=0;) if(ic*t; return sum;void main() int x; float sum=0; dnode *a,*b,*c; a=creat(); /第一个多项式 sort(a); /排序 prn(a); /打印结果 b=creat(); /第二

14、个多项式 sort(b); /排序 prn(b); /打印结果 c=operate(a,b); /结果多项式 prn(c); /打印 sum=qiuzhi(x,c); printf(多项式的值为：%.3f,sum); printf(n);【运行结果及分析】 （1）输入多项式： （2）输出多项式（多项式格式为：c1xe1+c2xe2+cnxen）：（3）实现多项式a和b相加：（4）实现多项式a和b相减：（5）计算多项式在x处的值：2、模拟浏览器操作程序【实验内容】模拟浏览器操作程序【问题描述】标准Web浏览器具有在最近访问的网页间后退和前进的功能。实现这些功能的一个方法是：使用两个栈，追踪可以后

15、退和前进而能够到达的网页。在本题中，要求模拟实现这一功能。【需求分析】需要支持以下指令：BACK：将当前页推到“前进栈”的顶部。取出“后退栈”中顶端的页面，使它成为当前页。若“后退栈”是空的，忽略该命令。FORWARD：将当前页推到“后退栈”的顶部。取出“前进栈”中顶部的页面，使它成为当前页。如果“前进栈”是空的，忽略该命令。VISIT：将当前页推到“后退栈”的顶部。使URL特指当前页。清空“前进栈”。QUIT：退出浏览器。假设浏览器首先加载的网页URL是：http：/www.acm.org/。【概要设计】-=ADT=-typedef struct stacknodevoid push(sta

16、cknode *top, string e) /进栈string pop(stacknode *top) /出栈void InitStack(stacknode *top) /栈的初始化int getempty(stacknode *top)int main() 【存储结构】typedef struct stacknode char data70; struct stacknode *next;stacknode;【流程图】【详细设计】源代码如下：#include /C+文件输入输出流#include /字符串操作#include /C+标准输入输出#include /实现将char转换成st

17、ring的功能头文件using namespace std;typedef struct stacknode char data70; struct stacknode *next;stacknode;void push(stacknode *top, string e) /进栈 stacknode *q; q=(stacknode*)malloc(sizeof(stacknode); strcpy(q-data,e.c_str(); /e.c_str()库函数实现将string类型的e转换成char类型 q-next=top-next; /strcpy库函数实现将转换后的e.str()复制到

18、q-data中 top-next=q;string pop(stacknode *top) /出栈 stacknode *p; char e70; if(top-next=NULL) return NULL; else p = top-next; top-next = p-next; strcpy(e,p-data); free(p); strstream s; /将char类型的e转换成string类型的a，s是strstream的对象 sa; return a; void InitStack(stacknode *top) /栈的初始化 top-next = NULL; /初始化为一个带有

19、头结点的链栈，头结点的数据域没有值int getempty(stacknode *top) /判断栈是否为空 if(top-next=NULL) return 1; else return 0;int main() stacknode *fls, *bls; /fls指向前进栈，bls指向后退栈 fls=(stacknode*)malloc(sizeof(stacknode); /分别开辟结点 bls=(stacknode*)malloc(sizeof(stacknode); InitStack(fls); /分别初始化 InitStack(bls); /用C+读取文件，代码比C语言要简单方便

20、很多，但是效率稍低 ifstream fin(input.txt); /C+的文件输入流，从硬盘读到内存，fin是自己定义的名字，可以随便更改成别的名字 ofstream fout(output.txt); /C+的文件输出流，从内存写到硬盘，fout也是自己定义的名字，可以随便更改成别的名字 string URL = http:/www.acm.org/; /将初始加载的网页赋值给URL，是string类型 string demand; /*关于为何使用string的说明：*/ cout程序从input.txt文件读取测试数据endl; /*C语言只提供了char类型来处理字符，对于字符串只

21、能用字符数组，很不方便*/ cout测试输出保存在output.txt文件中demand; /先将第一个字符串读取到string类型的demand变量中，fin读取会忽略空格，遇空格停止 if(demand=VISIT) /如果读到VISIT则执行题目要求的相应操作 push(bls,URL); /将当前页推到后退栈 finURL; /将当前页推到后退栈后，接着读取VISIT后面的网址 foutURLendl; /将当前页输出到文件中 InitStack(fls); /清空前进栈 if(demand=BACK) /如果独到BACK if(getempty(bls) /判断后退栈如果为空则输出I

22、gnored到文件中 foutIgnoredendl; continue; /Ignored说明忽略这条命令，则结束本次循环 push(fls,URL); /否则将当前页推到前进栈 URL = pop(bls); /取出后退栈中顶端的页面，使它成为当前页 foutURLendl; /将当前页写入到文件 if(demand=FORWARD) /如果独到FORWARD if(getempty(fls) /如果前进栈是空的，则输出Ignored到文件中 foutIgnoredendl; continue; /Ignored说明忽略这条命令，则结束本次循环 push(bls,URL); /否则将当前页

23、推到后退栈 URL = pop(fls); /取出前进栈中顶端的页面，使它成为当前页 foutURLendl; /将当前页写入到文件 if(demand=QUIT) /如果读到QUIT，则退出程序 exit(1); return 0;【运行结果及分析】（1）运行程序界面：（2）input与output文件截图：3、背包问题的求解【实验内容】背包问题的求解。【问题描述】假设有一个能装入总体积为T的背包和n件体积分别为w1,w2,wn的物品，能否从n件物品中挑选若干件恰好装满背包，即使w1+w2+wm=T，要求找出所有满足上述条件的解。 例如：当T=10，各件物品的体积1,8,4,3,5,2时，可

24、找到下列4组解： (1,4,3,2) (1,4,5) (8,2) (3,5,2)。【概要设计】 可利用回溯法的设计思想来解决背包问题。首先，将物品排成一列，然后，顺序选取物品装入背包，若已选取第i件物品后未满，则继续选取第i+1件，若该件物品“太大”不能装入，则弃之，继续选取下一件，直至背包装满为止。 如果在剩余的物品中找不到合适的物品以填满背包，则说明“刚刚”装入的物品“不合适”，应将它取出“弃之一边”，继续再从“它之后”的物品中选取，如此重复，直到求得满足条件的解，或者无解。由于回溯求解的规则是“后进先出”，自然要用到“栈”。【存储结构】struct stacks /定义一个顺序栈结构 i

25、nt datasize; int top;stack;【流程图】输入预期总体积T输入各物体体积输入是否为0结束计算总体积sumsum是否等于T是否否 输出解是 【详细设计】源代码如下：#include #define size 100struct stacks /定义一个顺序栈结构 int datasize; int top;stack;void bag(int V,int wsize,int number) /向背包中装入物品 int i=0,j=1,k=0,c=0; /c为背包装满与否的标志 stack.top=0; /将顺序栈置空 do while(V0&k=wk) stack.datastack.top=k; /将符合条件的物品的下标入栈 stack.top+; /栈顶元素的位置后移 V-=wk; /计算