数据结构课程设计数据结构的实现

1、课程设计报告课程名称：算法与数据结构课程设计题目：数据结构的实现2014年 6 月16日目录一、课程设计的目的1二、课程设计要求1三、 课程设计方案1四、课程设计内容14.1数据结构设计14.1.1设计背景14.1.2定义数据结构体24.1.3存储方式24.1.4数据结构上的基本运算24.2实例应用54.2.1问题描述54.2.2程序设计54.2.3源代码64.2.4程序运行12五、总结14六、 参考文献15一、课程设计的目的1.掌握算法与数据结构的基本概念以及程序设计的基本理论和基本方法与技术，学会分析比较复杂的程序设计问题。2.熟练掌握常用的数据结构如顺序表、链表、栈、队列、广义表、树结构

2、、图网结构等，学会各种数据结构上的基本运算。3.初步掌握算法的时间性能与空间性能的分析技巧，得到复杂程序设计的初步训练。4.学会分析研究计算机加工的数据对象的特性，能够运用和选择适当的数据结构解决实际问题。5.进一步提高从事软件分析、设计、编程和数据组织处理能力和水平。二、课程设计要求1. 在掌握常用数据结构的基础上实现一种数据结构，可以是逻辑结构或者是存储结构并实现该种数据结构的基本运算包括插入、删除、元素获取、搜索、定位和创建等等。2. 举出具体事例，利用数据结构解决实际问题。对实际学习生活中遇到的问题进行分析处理、建立模型，将前面设计的数据结构应用到具体实际问题当中。3. 掌握简单数据结

3、构的程序实现的基本策略，能够利用高级语言将这种数据结构转化为程序来实现。3、 课程设计方案（1） 数据结构本身就是一种定义了特定成员的结构体，例如结构体中包含指针和数据元素的结构体就构成链表。仿照这种做法，设计一种含多种不同类型数组的结构体。这是在数据结构的基础上对顺序表进行的改进，即把原本顺序表的一维数组data增加为多个数组data1，data2等等，根据实际情况可以把data1定义为字符型，data2定义为整型。另外在结构体中可以定义其他变量。（2） 确认应用该数据结构所要解决的实际问题为“学生成绩管理系统”。该系统要求如下：1. 对学生信息(包括学号、姓名、语文、数学、英语、理综)进行

4、管理,包括学生成绩的信息输入、输出、查询、删除、排序、统计、退出。2. 成绩信息显示浏览功能：完成全部学生记录的显示。3. 排序功能：按学生平均成绩进行排序。4. 成绩信息录入功能：(成绩信息用文件保存，可以一次完成若干条记录的输入。)5.应提供一个界面来调用各个功能,调用界面和各个功能的操作界面应尽可能清晰美观!四、课程设计内容4.1数据结构设计4.1.1设计背景在实际学习生活中，我们需要对获得的信息进行处理和存储，然而处理的元素可以是数据、符号、或者其他的记录，等等这些数据结点都可以用来构成一个线性表。线性表是由n个相同类型数据元素组成的有限序列。而有些时候需要把不同类型的数据结点整合在一

5、起，用来描述某些记录。例如，要记录学生的成绩表需要包括姓名、学号以及各科成绩等数据，这其中包含了字符型和整型两种数据类型。因此，仅用含有一个数组的顺序表没办法具体描述出详细的信息，所以有必要增加顺序表中的成员来达到目的。 下面以“学生成绩管理”问题为例建立解决此类问题的数据结构结构体并实现在该数据结构上的基本运算。4.1.2定义数据结构体“学生成绩管理”数据结构定义如下:typedef struct student char number10; char name20; float score4; float sum; STU; STU stuN; 这里把这种结构体成为“学生信息”。其中，数组

6、name储存学生姓名，数组number储存学号，数组score储存成绩数据（这里以语文 数学 英语 理综 为成绩）。Sum用于储存总分。4.1.3存储方式由于该数据结构结构体中的成员是不同的数据类型，成员按照定义时的顺序依次存储在连续的内存空间。和数组不一样的是，结构体的大小不是所有成员大小简单的相加，需要考虑到系统在存储结构体变量时的地址对齐问题。在C+的结构体中存储方式是按一种内存对齐的规则来存储的。对于一个结构体中每次的偏移量是相等的，以结构体所占空间最大的变量类型为一个位访问的单位偏移量，这样对于程序来说加快了访问的速度，当同时也会早造成一些空间的浪费。一般情况下该结构体的大小可以通过

7、如下方法计算：(1) .分析各个成员长度；(2) .找出最大长度的成员长度M（结构体的长度一定是该成员的整数倍）；(3) .并按最大成员长度出现的位置将结构体分为若干部分；(4) .各个部分长度一次相加，求出大于该和的最小M的整数倍即为该部分长度；(5).将各个部分长度相加之和即为结构体长度4.1.4数据结构上的基本运算1. 输入函数inputscore()输入运算实现的是把原始学生数据信息包括学号、姓名、各科成绩等输入结构体，并且把信息按照顺序存储结构储存在一片连续的存储单元中。算法描述如下：void inputscore() int i,j，n; printf(请输入学生总数：n); sc

8、anf(%d,&n);printf(提示：*输入学号时请输入位数为8位的数字*n);printf(请输入学生的学号 姓名 语文 数学 英语 理综:n); for(i=0;in;i+) scanf(%s%s%f%f%f%f,stui.number,,&stui.score0,&stui.score1,&stui.score2,&stui.score3); 2. 插入（添加）函数add()插入函数实现将某一学生的信息插入到结构体中，即结构体中的成员数组number，数组name，score元素分别增加1，增加的数值为所添加的新学生的信息。为了方便，add()函数利用循环功能实现添

9、加多个学生信息，算法描述如下：void add()int a,i,j; printf(请输入新增加的学生人数：n); scanf(%d,&a); n=n+a;printf(请输入添加的学生的学号 姓名 语文 数学 英语 理综:n); for(i=n-a;in;i+)scanf(%s%s%f%f%f%f,stui.number,,&stui.score0,&stui.score1,&stui.score2,&stui.score3); 3. 删除函数delscore()删除某学生的信息，根据输入的学号，搜索所有学生信息找到该学号的信息并删除，删除的具体操作为结构体整体赋值将后一

10、位学生成绩信息拷贝进入前一位学生信息的存储位置，删除该学生信息后学生总数减一。算法描述如下：void delscore() int i,j,flog=0; char m,a10; system(cls); printf(请输入要删除的学生学号n); scanf(%s,a);for(i=0;in;i+) if(strcmp(a,stui.number)=0) flog=1;break; if(flog=0)printf(未找到该学生信息n); elseprintf(是否删除该学生成绩(y/n)n);scanf(%s,&m);if(m=y) for(i;in-1;i+)stui=stui+1; n

11、=n-1; printf(删除成绩成功n); elseprintf(删除成绩失败n); 4. 输出（显示）函数lookscore()输出所保存的学生信息。先将信息数据按照某一元素进行排序，这里按照总分从大到小排序并输出所有学生信息。算法描述如下：void lookscore() int i,j,k; STU t; for(i=0;in-1;i+)for(k=i,j=i+1;jstuk.sum)k=j; if(k!=j)t=stuk; stuk=stui; stui=t; printf(名次t学号tt姓名t语文t数学t英语t理综t总分n); for(i=0;in;i+)printf(%dt%st

12、%st%.1ft%.1ft%.1ft%.1ft%.1fn,i+1,stui.number,,stui.score0,stui.score1,stui.score2,stui.score3,stui.sum); 5. 查询函数searchscore()根据学号查询学生信息并输出。算法描述如下：void searchscore() char a10; int i,j,flog=0; system(cls); printf(请输入需查询的学生学号n); scanf(%s,a); for(i=0;in;i+)if(strcmp(a,stui.number)=0) flog=1;pri

13、ntf(名次t学号tt姓名t语文t数学t英语t理综t总分n);printf(%dt%st%st%.1ft%.1ft%.1ft%.1ft%.1fn,i+1,stui.number,,stui.score0,stui.score1,stui.score2,stui.score3,stui.sum); printf(n); break;if(flog=0)printf(未找到该学生信息！); 4.2实例应用4.2.1问题描述已知某班级学生入学成绩如下表，设计“学生成绩管理系统”使其具有以下功能：（1）能完成对学生成绩的录入（2）能按班级统计学生的成绩，求学生的总分及平均分，排序（3

14、）能按班级，学期输出学生的成绩单和不及格科目及学生名单（4）能查询单个学生成绩（5）能修改单个学生信息表1 某班学生高考入学成绩表姓名学号语文数学英语理综总分张丰31260030131127138252648李民31260031115132141231619王凯31260032122110128273633.陈丽312600801081351252546224.2.2程序设计程序主要包括以下几个模块：1、成绩录入功能2、成绩输出功能3、成绩查询功能4、添加模块5、删除模块6、修改模块7、保存功能 8、退出系统主程序流程图如下：开始输出菜单根据菜单输入n的值选择程序退出删除保存添加修改查询输出输

15、入结束图14.2.3源代码#include #include #include #include #define N 30 #define M 4typedef struct student char number10; char name20; float scoreM; float sum; STU; STU stuN; int n; void menu() system(cls); printf(n); printf(*欢迎进入学生成绩管理系统*n); printf( 菜单 n); printf(输入成绩-1n); printf(查看成绩及成绩排序-2n); printf(查询学生成绩-

16、3n); printf(修改成绩-4n); printf(添加成绩-5n); printf(删除成绩-6n); printf(保存成绩-7n); printf(退出系统-8n); printf(*n); printf(请输入您的选择n); /*输入各个同学的学生信息*/ void inputscore() int i,j; system(cls); printf(请输入学生总数：n); scanf(%d,&n); printf(提示：*输入学号时请输入位数为8位的数字*n); /*因二维表上下 需对正故有此要求*/printf(请输入学生的学号 姓名 语文 数学 英语 理综:n); for(i

17、=0;in;i+) scanf(%s %s %f %f %f %f,stui.number,,&stui.score0,&stui.score1,&stui.score2,&stui.score3); printf(成功输入n); /*计算各个同学的总分*/ void sumgescore() int i,j; for(i=0;in;i+) stui.sum=0; for(j=0;jM;j+) stui.sum+=stui.scorej;/*查看学生成绩及根据总分对学生进行排序*/ void lookscore() int i,j,k; STU t; sumgescore()

18、; system(cls); for(i=0;in-1;i+)for(k=i,j=i+1;jstuk.sum)k=j; if(k!=j)t=stuk; stuk=stui; stui=t; printf(名次t学号tt姓名t语文t数学t英语t理综t总分n); for(i=0;in;i+)printf(%dt%st%st%.1ft%.1ft%.1ft%.1ft%.1fn,i+1,stui.number,,stui.score0,stui.score1,stui.score2,stui.score3,stui.sum); /*通过输入学号查找学生成绩*/ void searchs

19、core() char a10; int i,j,flog=0; system(cls); printf(请输入需查询的学生学号n); scanf(%s,a); for(i=0;in;i+)if(strcmp(a,stui.number)=0) flog=1;printf(名次t学号tt姓名t语文t数学t英语t理综t总分n);printf(%dt%st%st%.1ft%.1ft%.1ft%.1ft%.1fn,i+1,stui.number,,stui.score0,stui.score1,stui.score2,stui.score3,stui.sum); printf(n)

20、; break; /*找到该学生成绩信息后跳出for循环*/ if(flog=0)printf(未找到该学生信息！); /*修改学生成绩*/void modify() char a10; int i,j,flog=0; system(cls); printf(请输入需要修改成绩的学生学号n); scanf(%s,a); for(i=0;in;i+)if(strcmp(a,stui.number)=0) flog=1;printf(名次t学号tt姓名t语文t数学t英语t理综t总分n);printf(%dt%st%st%.1ft%.1ft%.1ft%.1ft%.1fn,i+1,stui.numbe

21、r,,stui.score0,stui.score1,stui.score2,stui.score3,stui.sum); printf(n);break;if(flog=1)printf(请重新输入该学生的学号 姓名 语文 数学 英语 理综:n); scanf(%s %s %f %f %f %f,stui.number,,&stui.score0,&stui.score1,&stui.score2,&stui.score3); printf(修改成功n); elseprintf(未找到该学生信息n); /*添加学生成绩*/ void add()int a,

22、i,j; system(cls); printf(请输入新增加的学生人数：n); scanf(%d,&a); n=n+a;printf(请输入添加的学生的学号 姓名 语文 数学 英语 理综:n); for(i=n-a;in;i+)scanf(%s %s %f %f %f %f,stui.number,,&stui.score0,&stui.score1,&stui.score2,&stui.score3); printf(添加成功n); /*删除学生成绩*/ void delscore() int i,j,flog=0; char m,a10; system(cls); pr

23、intf(请输入要删除的学生学号n); scanf(%s,a);for(i=0;in;i+) if(strcmp(a,stui.number)=0) flog=1;printf(名次t学号tt姓名t语文t数学t英语t理综t总分n);printf(%dt%st%st%.1ft%.1ft%.1ft%.1ft%.1fn,i+1,stui.number,,stui.score0,stui.score1,stui.score2,stui.score3,stui.sum); printf(n);break; if(flog=0)printf(未找到该学生信息n); elseprintf(

24、是否删除该学生成绩(y/n)n);scanf(%s,&m);if(m=y) for(i;in-1;i+)stui=stui+1; /*结构体整体赋值将后一位学生成绩信息拷贝进入前一位学生信息的存储位置*/ n=n-1; /*删除该学生信息后学生总数减一 */ printf(删除成绩成功n); elseprintf(删除成绩失败n); /*保存学生成绩*/ void savescore() FILE *fp; int i,flag=1; char m; system(cls); puts(是否保存学生成绩(y/n); scanf(%s,&m); if(m=y) if(fp=fopen(score

25、.dat,wb)=NULL) printf(文件打开失败n); return; for(i=0;in;i+)if(fwrite(&stui,sizeof(struct student),1,fp)!=1) printf(保存失败n);flag=0; if(flag=1)printf(保存成功!n);fclose(fp); elsereturn; void main() short int flag=0; menu(); do flag=1; switch(getch() case 1 : inputscore();break; /*输入成绩*/ case 2 : lookscore();bre

26、ak; /*查看成绩*/ case 3 : searchscore();break; /*查找成绩*/ case 4 : modify();break; /*修改成绩*/ case 5 : add();break; /*添加成绩*/ case 6 : delscore();break; /*删除成绩*/ case 7 : savescore();break; /*保存成绩*/ case 8 :exit(0); /*退出程序*/ default : printf(输入有误n); printf(按任意键继续n); getch(); menu(); while (flag=1); 4.2.4程序运行运行开始（如图2）图2选择1输入学生信息（如图3）图3选择2按总分排序并查看总体情况（如图4）图4选择3查询某同学的成绩（如图5）图5选择4修改学生成绩（如图6）图6选择5添加学生成绩（如图7）图7选择2查看添加后的成绩情况（如图8）图