学号姓名C语言程序设计实训课程设计报告.docx

1、学号姓名C语言程序设计实训课程设计报告齐鲁工业大学信息学院数据结构课程设计报告题目：图书管理系统专业班级：计科（外包）15-2学号：1063 姓名：杨朔蓬 时间：一、 需求分析1. 本演示程序中，堆中元素为整数，堆的大小无限制，堆的输入方式与整型数组输入相同，本程序主要是利用堆排序原理进行设计，实现对输入数据的排序和最大元的输出。2. 演示程序以用户和计算机的对话方式执行，即在计算机终端上显示“提示信息”之后，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运行命令；相应的输入数据和运算结果显示在其后。3. 程序执行命令包括：1) 新建大根堆2) 输出最大元素3) 插入元素至大根堆4) 输出大根堆数组5)

2、输出大根堆(按行)6) 销毁堆二、 概要设计1. 抽象数据类型定义ADT HeapSort 数据对象: D=ai|ai属于Elemset，i = 1,2,3.,n,n=0; 数据关系：R1= ai= a2i;ai= a2i+1 ； 基本操作： Init_Sq(&L)操作结果：新建一个堆InitSq(&L)初始条件：堆已存在 操作结果：将输入整数插入到大根堆中 HeapAdjust(SqList &L,int s)初始条件：堆已存在操作结果：把s调到堆中合适位置HeapSort(&L)初始条件：堆已存在 操作结果：无序数列调整为一个大顶堆DelMax(&L)初始条件：堆已存在操作结果：取出最大元

3、素DeleteHeap(&L)操作结果：销毁堆PutList(L)初始条件：堆已存在 操作结果：按行输出堆中元素Load_sq(L)初始条件：堆已存在 操作结果：输出堆数组ADT HeapSort 三、 详细设计#include #include typedef struct int *key; int length; SqList;void Load_sq(SqList L) /打印堆数组 int i; if(L.length) printf(堆数组为n: ); for(i=1; i=L.length; i+) printf(%d ,L.keyi); printf(n); else prin

4、tf(堆为空!n); system(pause); system(cls);void PutList(SqList L)/ 按行打印堆 int h=0,sum=0,item=1; int i,j,cnt=1,tmp=1; if(L.length) while(sumL.length) sum+=item; h+; item*=2; printf(n-n); printf(堆中元素：n); for(i=0;ih;i+) printf(第%d行元素 ,i+1); for(j=0;jtmp&cntkey0=L-keys; for(j=2*s; jlength; j*=2) if(jlength) &

5、 (L-keyjkeyj+1) j+; if(L-key0=L-keyj) break; L-keys=L-keyj; s=j; L-keys=L-key0;void HeapSort(SqList* L)/建立大顶堆 int i; for(i=L-length/2; i0; i-) HeapAdjust(L,i);int Init_Sq(SqList *L) /新建堆 int i; printf(请输入初始堆的长度: ); scanf(%d,&L-length); L-key=(int *)malloc(L-length+1)*sizeof(int); if(!L-key) exit(1);

6、 printf(请输入初始堆的各个元素n: ); for(i=1; ilength; i+) scanf(%d,&L-keyi); HeapSort(L); printf(新建堆成功!n); system(pause); system(cls); return 1;void InitSq(SqList *L) /插入元素 int a,i,*newkey; int len=L-length+1; printf(请输入插入元素个数: ); scanf(%d,&a); L-length+=a; newkey=(int *)realloc(L-key,(L-length+1)*sizeof(int);

7、 if(!newkey) exit(2); L-key=newkey; printf(请输入初始堆的各个元素n: ); for(i=len; ilength; i+) scanf(%d,&L-keyi); HeapSort(L); printf(插入元素成功!n); system(pause); system(cls);void DelMax(SqList *L) /删除最大元 if(L-length) printf(最大元素为: %dn,L-key1); L-key1=L-keyL-length; L-length-; HeapAdjust(L,1); else printf(堆为空!n);

8、 system(pause); system(cls);int DeleteHeap(SqList *L) if(L-length) free(L-key); L-length=0; L=NULL; printf(销毁完成!n); system(pause); system(cls); return 1; else printf(已为空，无需销毁!n); system(pause); system(cls); return 0; void menu() printf( *n); printf( # 1、新建大根堆 #n); printf( # 2、输出最大元素 #n); printf( # 3

9、、插入元素至大根堆 #n); printf( # 4、输出大根堆数组 #n); printf( # 5、输出大根堆(按行) #n); printf( # 6、销毁堆 #n); printf( # 7、退出 #n); printf( *n); printf(请选择n: );void menu_2() printf(*n); printf(* 1、从堆中删除后输出*n); printf(* 2、直接输出 *n); printf(*n); printf(请选择n: );int main() int i,j; SqList L; L.length=0; while(1) menu(); scanf(%

10、d,&i); switch(i) case 1: Init_Sq(&L); break; case 2: menu_2(); scanf(%d,&j); if(j=1) DelMax(&L); else if(j=2) if(L.length) printf(最大元素为: %dn,L.key1); else printf(堆为空!n); system(pause); system(cls); break; case 3: InitSq(&L); break; case 4: Load_sq(L); break; case 5: PutList(L); break; case 6: Delete

11、Heap(&L); break; case 7: return 0; default : printf(无此项!n); system(pause); system(cls); 函数调用关系：MainMenumenu_2Init_SqInitSqDelMaxLoad_sqPutList DeleteHeapHeapSortHeapAdjustSqList四、 调试分析在编程过程中遇到很多问题，比如函数之间参数的传递，刚开始总搞不清楚应该传递什么样的参数，还有在设计堆的筛选中，总是搞不清楚应该怎样筛选，后来经过查阅资料解决了这些问题，程序顺利执行。执行过程中发现了一些bug，比如在堆为空时执行输出

12、程序会崩溃，这些bug已经顺利解决了。五、 用户手册1. 本程序运行环境为dos操作系统，执行文件为Heap.exe。2. 进入演示程序即显示文本方式的用户界面：3. 选择相应的选项即可进行操作。六、 测试结果执行命令1：执行命令2：执行命令3：执行命令4：执行命令5：执行命令6：执行命令7：退出七、 附录源程序文件名Heap.c /主程序八、 总结与心得在本次程序设计中，运用了堆排序的基本原理，在编程的过程中，首先要了解大顶堆的定义，以及如何利用堆排序的原理进行排序，合理的设计筛选模块，先从主函数开始，正确使用特殊语句，以及关键字，在这过程要用到for、while、switch循环语句，最重要的就是要写出正确的判断语句，搞清楚程序的结