车厢调度问题课程设计报告.doc

山东交通学院数据结构课程设计车厢调度问题 院(系)别 信息工程系 班 级 计算133 学 号 130811341 姓 名 闫琛 指导教师 王成 时 间 2015-03-092015-03-20 课 程 设 计 任 务 书 题 目 车厢调度问题 系 (部) 信息科学与电气工程学院 专 业 计算机科学与技术 班 级 计算133 学生姓名 闫琛 学 号 130811341 3 月 9 日至 3 月 20 日 共 2 周指导教师(签字) 系 主 任(签字) 年 月 日成 绩 评 定 表作品成绩报告成绩口试（答辩）成绩总评成绩目 录1课程设计概述11.1车厢调度问题功能概述.12车厢调度问题总体设计.1 2.1全局变量定义.1 2.2栈的定义.23.算法设计.2 3.1用到的进出栈算法基础知识.2 3.2程序分析.2 3.2.2 核心算法.4 3.2.3 主程序描述.54.程序实现.5 4.1运行界面.5 4.2不足之处.75. 设计体会.76.结束语.87车厢调度问题 摘要：通过输入车厢系列的编号n，求出所有可能由此输出的长度为n的车厢系列，用入栈出栈的方法，实现车厢调度，并演示每一种出栈序列的过程。任务：假设停在铁路调度站入口处的车厢系列 的编号依次为1，2，3，n。设计一个程序,求出所有可能由此输出的长度为n 的车厢系列。关键字：车厢,调度,栈,递归0. 引言随着人民生活水平的提高，越来越多的人坐火车出去旅游，这也让火车车厢的量大量增大，也随之出现了一个问题，即合理的调度车厢，本课程设计即利用数据结构里的栈的知识，设计一个合理的算法，来解决此问题。1. 需求分析假设停在铁路调度站入口处的车厢序列的编号依次为1，2，3,，n , 设计一个程序，求出所有可能的长度为n 的车厢序列。 实现栈的顺序存储结构SqStack之上实现栈的基本操作，即实现栈类型。程序对栈的基本操作必须借助于基本操作进行。 测试数据取 n=3，4, 程序输出的结果应该在屏幕上显示出来。2. 数据结构设计2.1全局变量定义typedefintSElemType;typedefintStatus;intend;/*最后一个车厢的号码*/longtotal=0;/*总的组合方案数目*/2.2栈的定义typedefstructstacklistvoidStack_init(SqStack*s)voidStack_Push(SqStack*s,SElemTypee)SElemTypeStack_Pop(SqStack*s)StatusStack_Empty(SqStack*s)StatusStack_Full(SqStack*s)voidStack_printreverse(SqStacks)3.算法设计3.1用到的进出栈算法基础知识（1）根据要求，了解可能要用到的算法：3.1.1进栈（PUSH）算法 若TOP时，则给出溢出信息，作出错处理（进栈前首先检查栈是否已满，满则溢出；不满则作）；置TOP=TOP+1（栈指针加，指向进栈地址）；S(TOP)=X，结束（X为新进栈的元素）；3.1.2退栈（POP）算法若TOP0，则给出下溢信息，作出错处理(退栈前先检查是否已为空栈， 空则下溢；不空则作)；X=S(SOP)，（退栈后的元素赋给X）；TOP=TOP-1，结束（栈指针减，指向栈顶）。3.2程序分析3.2.1.栈的数据结构typedefstructstacklistSElemType*base;SElemType*top;intstacksize;SqStack;voidStack_init(SqStack*s)s-base=(SElemType*)malloc(end*sizeof(int);if(!s-base)exit(0);s-top=s-base;s-stacksize=end;voidStack_Push(SqStack*s,SElemTypee)*(s-top)+=e;SElemTypeStack_Pop(SqStack*s)if(s-top=s-base)return0;return*(-(s-top);StatusStack_Empty(SqStack*s)if(s-top=s-base)return1;return0;StatusStack_Full(SqStack*s)if(s-top-s-base=end)return1;return0;voidStack_printreverse(SqStacks)int*po;po=s.base;printf(%ld:,total);for(;po!=s.top;)printf(%d,*po+);printf(n);3.2.2 核心算法voidsearch(SqStack*inputPoint,SqStack*tempPoint,SqStack*outputPoint)if(!Stack_Empty(inputPoint)Stack_Push(tempPoint,Stack_Pop(inputPoint);search(inputPoint,tempPoint,outputPoint);Stack_Push(inputPoint,Stack_Pop(tempPoint);if(!Stack_Empty(tempPoint)Stack_Push(outputPoint,Stack_Pop(tempPoint);search(inputPoint,tempPoint,outputPoint);Stack_Push(tem pPoint,Stack_Pop(outputPoint);if(Stack_Full(outputPoint)total+;Stack_printreverse(*outputPoint);3.2.3 主程序描述voidmain()SqStackinput,temp,output;inti; printf(请输入车厢数(2-30)n);scanf(%d,&end);/*初始化三个栈*/Stack_init(&input);Stack_init(&temp);Stack_init(&output);/*将车厢号码进栈*/for(i=end;i=1;i-)Stack_Push(&input,i);search(&input,&temp,&output);printf(thetotal:%ldn,total);getch();4.程序实现4.1运行界面(1) 运行主界面(2) 当输入n的值为3时，屏幕显示(3) 当输入n的值为4时，屏幕显示4.2不足之处我这个程序主要通过设置三个栈来实现，核心算法通过两次递归调用实现。可以实现任务书里所要求的功能，但是也存在着不足之处，就是在运行界面，输出n值，按回车键，得到输出结果后，要想继续输入另一数值n,不能返回，只有退出，重新运行，才能输入得到输出结果。 5.设计体会看到自己写的程序成功的运行真是种莫大的欣喜！很多时候，总是感觉学到的东西不知何用，总想用学过的语言来写些程序，却一直不知道写些什么。终于，机会来到了，数据结构课程设计，让我一下子回忆起了以前学到的很多语言，于是，就有了运用自己所学的所有语言分别来实现车厢的调度。通过这个星期的课程设计，我的收获还是不少。我的编程水平有了比较大的提高，虽然我做的程序里还有写问题，做的不够深入，但独立完成一个比较大一点的程序的经历也是很宝贵的。6.结束语本课程设计主要是为了实现解决以下问题的程序：假设