数据结构课程设计_日历.doc

学生实验报告实验课名称：数 据 结 构实验项目名称：万 年 历专 业 名 称：设计日历班 级：0913124学 号：24学 生 姓 名：黄冠教 师 姓 名：刘丹 2010年 12 月 28 日 一、 实验名称：日历二、实验目的与要求设计目的1、数据结构是计算机专业的教学计划中的核心课程之一，数据结构在计算机科学中是一门综合性的专业基础课。“数据结构”的研究不仅涉及到计算机硬件(特别是编码理论、存储装置和存取方法等)的研究范围，而且和计算机软件的研究有着更密切的关系，无论是编译程序还是操作系统，都涉及到数据元素在存储器中的分配问题。在研究信息检索时也必须考虑如何组织数据，以便查找和存取数据元素更为方便。因此，可以认为“数据结构”是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程。在计算机科学中，“数据结构”不仅是一般程序设计(特别是非数值计算的程序设计)的基础，而且是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其他系统程序和大型应用程序的重要基础。2、 通过本项课程设计，可以培养独立思考、 综合运用所学有关相应知识的能力，能更好的巩固数据结构课程学习的内容，掌握 工程软件设计的基本方法，强化上机动手编程能力，闯过理论与实践相结合的难关！更加了解了c语言的好处和其可用性！同时增加了同学之间的团队合作精神！更加也体会到以后在工作中团队合作的重要性和必要性！3、 通过数据结构课程设计，使学生了解高级程序设计语言的结构，掌握基本的程序设计过程和技巧，掌握基本的分析问题和利用计算机求解问题的能力，具备初步的高级语言程序设计能力。为后续各门计算机课程的学习和毕业设计打下坚实基础。设计要求1、用c语言设计日历，能够显示星期； 2、能够显示年月日；3、能显示十二个月；4、能准确显示阳历的每一天；5、格式与日历一致二、 需求分析：1、 输出公元1年至9999年的日历；2、 以标准日历的形式输出，包含月份、星期以及具体某一天对应的年、月、星期；3、 用数据结构课上所学二叉树及队列顺序存储形式存储；三、 概要设计：【一】由于万年历具有以下特点：1。平年365天（52周+1天），闰年366天（52周+2天）。平年2月28天，闰年2月29天。 2。每400年整一闰，或每4年且不为百年的一闰。(原因：地球绕太阳一周的时间是365天5小时46秒，为了使一年的天数为整数，将一年的天数定为365天，余下的时间积累起来，四年就是23小时15分4秒，将近一天，把这一天加在某年的二月而成29天，该年称为闰年，其它年称为平年。但四年加一天又多用了44分56秒，这个数积满400年为三天。因此400年中只能有97个闰年，所以凡能被400整除，或不能被100整除但能被4整除的年份为闰年。)3。每 4年（3个平年+1个闰年）共208周+5天 注意这个“5天”每百年共100*（208周+5天）-1天=5217周+5天 注意这个“5天”(整百年暂设为平年)每400年共4*（5217周+5天）+1天（整400年闰）=20871周+0天注意这个“0天”和“1天”(4个整百年只有一个闰年) 即400年一轮回！（原来万年历400年前是一家）【二】根据万年历以上特点进行编写：（1）首先对万年历年、月、日进行编写，编写程序先定义每月的天数为28天，如月份为1、3、5、7、8、10、12就定义天数为31天反之如果月份为4、6、9、11就输出天数为30天，由上可见2月份为28天但是如果为闰年就有29天就要定义一个数组存放天数，用while循环控制。（2）再对其中的星期进行编写：由于公元1月1日设为星期六，故3月1日为星期三，可以用万年3月1日星期算法(特别是那个三)其公式为：某年3月1日星期几=(3天+百年%4*5天+年/4*5天+年%4+月星期表+日-1天)%7某年3月1日星期几=(百年%4*5天+年/4*5天+年%4+月星期表+日+2天)%7或某年3月1日星期几=(百年%4*5天+年+年/4+月星期表+日+2天)%7其中，闰4百年3月1日星期算法（百年%4=0）其公式为：某年3月1日星期几=(年+年/4+月星期表+日+2天)%7例： 1600年3月1日星期几=(0+0/4+0+1+2)%7=3%7=星期三 2000年3月1日星期几=(0+0/4+0+1+2)%7=3%7=星期三 2001年3月1日星期几=(1+1/4+0+1+2)%7=4%7=星期四 2004年3月1日星期几=(4+4/4+0+1+2)%7=8%7=星期一2008年3月1日星期几=(8+8/4+0+1+2)%7=13%7=星期六 2042年3月1日星期几=(42+42/4+0+1+2)%7=55%7=星期六其中，平4百年3月1日星期算法（百年%40） 其公式为：某年3月1日星期几=(百年%4*5天+年+年/4+月星期表+日+2天)%7例：1700年3月1日星期几=（17%4*5+0+0/4+0+1+2）%7=8%7=星期一(注意：1700年是平年) 1800年3月1日星期几=（18%4*5+0+0/4+0+1+2）%7=13%7=星期六(注意：1800年是平年) 1900年3月1日星期几=（19%4*5+0+0/4+0+1+2）%7=18%7=星期四(注意：1900年是平年)1999年3月1日星期几=（19%4*5+99/4*5+99%4+3）%7=(15+120+3+3)%7=141%7=星期一 2100年3月1日星期几=（21%4*5+0/4*5+0%4+3）%7=(5+0+0+3)%7=8%7=星期一(注意：2100年是平年) 2101年3月1日星期几=（21%4*5+1/4*5+1%4+3）%7=(5+0+1+3)%7=9%7=星期二2102年3月1日星期几=（21%4*5+2/4*5+2%4+3）%7=(5+0+2+3)%7=10%7=星期三2103年3月1日星期几=（21%4*5+3/4*5+3%4+3）%7=(5+0+3+3)%7=11%7=星期四2104年3月1日星期几=（21%4*5+4/4*5+4%4+3）%7=(5+1+0+3)%7=9%7=星期二(注意：2104年是闰年)9999年3月1日星期几=（99%4*5+99/4*5+99%4+3）%7=(120+15+3+3)%7=141%7=星期一 注：按400年一轮回！（400年前是一家）的说法 1600年，2000年是一样的； 1700年，2100年是一样的；1800年，2200年是一样的；1900年，2300年是一样的。其中万年某日星期算法 其公式为：某日星期几=(百年%4*5天+年+年/4+月星期表+日+2天)%7通同星期偏差表 闰年 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月天数 31 29 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 星期 3 6 0 3 5 1 3 6 2 4 0 2 平年 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 天数 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 星期 4 0 0 3 5 1 3 6 2 4 0 2为对以上的万年历星期的算法是正确的对其进行了以下的计算：对于二十世纪任意日期可以用公式某日星期几=(百年%4*5天+年+年/4+平年月星期表+日+2天)%7=(19%4*5天+年+年/4+平年月星期表+日+2天)%7=(15天+年+年/4+平年月星期表+日+2天)%7以下就是根据上面对其进行的计算： 1900年元旦 1日=(0/4*5+0%4+1+3)%7=(0+0+4)%7=4 1月表=4（平年） 故 4+4=1 即1900年元旦是星期一1949年国庆 1日=(49/4*5+49%4+1+3)%7=(60+1+4)%7=2 10月表=4（平年） 故 4+2=6 即1949年国庆是星期六1999年12月31日 31日=(99/4*5+99%4+31+3)%7=(120+3+34)%7=3 12月表=2（平年） 故 2+3=5 即1999年12月31日是星期五对于二十一世纪新前年虫算法(20%4*5=0)可以用公式：某日星期几=(百年%4*5天+年+年/4+闰年月星期表+日+2天)%7 =(20%4*5天+年+年/4+闰年月星期表+日+2天)%7以下就是根据上面对其进行的计算：2000年元旦 1日=(0+0/4+1+2)%7=(0+0+1+2)%7=3 1月表=3（闰年） 故 3+3-6 即2027年元旦是星期六2018年春节 16日=(18+18/4+16+2)%7=(18+4+16+2)%7=5 2月表=0（平年） 故 0+5=5 即2018年春节是星期五2099年12月31日 31日=(99/4*5+99%4+31+2)%7=(120+3+33)%7=2 12月表=2（平年） 故 2+2=4 即2099年12月31日是星期四最后，根据日期是紧挨顺序的，可用顺序存储结构存储，对年、月、星期的算法清晰之后，即可用C语言的形式及C+语言的形式编程。【三】单元程序设计：1、 闰年函数的定义：int IsLeapYear( int year )if (year %4 = 0) & (year % 100 != 0) |(year % 400 = 0) )return 1;elsereturn 0;2、 判断星期的程序设计：i = Year_days % 7;printf(Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sunn);if( i != 0 )for( temp_i = 0; temp_i i; temp_i+)printf( );day = 1;3、 用switch语句定义月份：switch( temp )case 1:printf(January(%d)n,year);break;case 2:printf(Febrary(%d)n,year);break;case 3:printf(March(%d)n,year);break;case 4:printf(April(%d)n,year);break;case 5:printf(May(%d)n,year);break;case 6:printf(June(%d)n,year);break;case 7:printf(July(%d)n,year);break;case 8:printf(Augest(%d)n,year);break;case 9:printf(September(%d)n,year);break;case 10:printf(October(%d)n,year);break;case 11:printf(November(%d)n,year);break;case 12:printf( December(%d)n,year);break;4、 日期的输出（分闰年及平年，用if语句和while循环实现）：if( IsLeapYear(year) & temp = 2)while( day 1 )if( Year_days % 7 = 0 )printf( n);if( day = 10 )printf(%3d ,day);elseprintf(%3d ,day);Year_days+;day+;elsewhile (day 1 )if( Year_days % 7 = 0 )printf(n);if( day =10 )printf(%3d ,day);elseprintf(%3d ,day);Year_days+;day+;printf(n);if( getch() = q )exit(0);getch();【四】程序框图：四、 详细设计及运行结果#include /标准输入输出头文件，包含getch()、scanf()、printf()等语句#include /I/O流控制头文件，含有%d（dec 置基数为10） 函数 #include /标准的输入输出流头文件包含scanf()、printf()、cin 、cout函数#include /控制台输入输出含有getch()函数#include /包含了的C语言标准库函数如exit()、malloc()、free()int IsLeapYear(int); /整型 闰年 的定义 void main() /主程序int i;int day;int year;int temp;int temp_i;long int Year_days = 0;int Year_Start = 1; /万年历的起始时间为公元1年int Per_Year_Days;int month_day=31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31,29; /定义用于存放每月天数的数组，一三五七八十腊为31天，二月分28天和29天printf(Please input the year: );printf(the calender of the year %dn,year); /输入年份，year用引用类型，年数不同时输出随着改变while(Year_Start year)if( IsLeapYear( Year_Start ) ) /闰年为366天Per_Year_Days = 366;elsePer_Year_Days = 365; /平年为365天Year_days = Year_days + Per_Year_Days;Year_Start+;for( temp = 1; temp =12; temp+ ) /switch( temp ) /计算temp表达式的值case 1:printf(January(%d)n,year);/一月break;case 2:printf(February(%d)n,year);/二月break;case 3:printf(March(%d)n,year);/三月break;case 4:printf(April(%d)n,year);/四月break;case 5:printf(May(%d)n,year);/五月break;case 6:printf(June(%d)n,year);/六月break;case 7:printf(July(%d)n,year);/七月break;case 8:printf(August(%d)n,year);/八月break;case 9:printf(September(%d)n,year);/九月break;case 10:printf(October(%d)n,year);/十月break;case 11:printf(November(%d)n,year);/十一月break;case 12:printf( December(%d)n,year);/十二月break;i = Year_days % 7; /闰年为366天年数除以7的余数printf(Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sunn);if( i != 0 )for( temp_i = 0; temp_i i; temp_i+)printf( );day = 1;if( IsLeapYear(year) & temp = 2) /*此程序的核心，当为闰年时，二月有29天执行while循环，实现星期的换行while( day 1 )if( Year_days % 7 = 0 ) /控制每月第一天的位置，满足余数为0时，另起一行printf( n);if( day = 10 )printf(%3d ,day); /*C语言域宽的设置 %3d表示相邻天数的域宽为3，星期的排列整齐elseprintf(%3d ,day);Year_days+;day+;elsewhile (day 1 )if( Year_days % 7 = 0 ) /与闰年时执行条件一样printf(n);if( day =10 )printf(%3d ,day);elseprintf(%3d ,day);Year_days+;day+;printf(n);printf(=n);if( getch() = q )exit(0); /满足条件时退出getch(); /不满足条件时执行getch()语句int IsLeapYear( int year ) /闰年的定义if (year %4 = 0) & (year % 100 != 0) |(year % 400 = 0) )return 1;elsereturn 0;五、 实验结果与分析【一】实验结果：（1）2009年1、2、3、4、5、6月： （2）7、8、9、10、11、12月： （3）公元100年： 公元9999年： 【二】结果分析：（1） 日历的形式为阳历，输出范围为公元1年至公元9999年；（2） 输出结果满足设计要求，可以输出月份，星期，日期且以现在日历的形式输出；（3） 结果能有效区分闰年及平年,每一天的具体天数；（4） 每月前的空格及数字之间的域宽都满足要求：【三】算法效率分析：（1）时间复杂度：算法中程序的调用都为单层函数调用，没有函数的多层套用，所以时间复杂度为线性阶，即为O（n）；（2）空间复杂度：数据的存取以顺序存储方式存取，没有空间的浪费和压缩存储的现象，所以空间复杂度为O（n）。六、 心得体会：1. 经过上一个学期对数据结构的学习，我们学习了理论知识，了解了C语言程序设计的思想，这些知识都为我们的下一步学习打下了坚实的基础。通过课程设计，一方面是为了检查我们一个学期来我们学习的成果，另一方面也是为了让我们进一步的掌握和运用它，同时也让我们认清自己的不足之处和薄弱环节，加以弥补和加强。通过对万年历的设计进一步的巩固了用c语言和C+编写程序，并且有利于更好的掌握程序设计语言！2. 在万年历的编写过程中也体会到了做事情一顶要细心、认真。更加知道了要掌握好基础知识。还有体会到了成