《数据结构》课程设计指导和选题

《数据结构》课程设计指导及选题一、设计目的学习和巩固数据结构的基本知识。充分体会在程序设计中数据的重要作用，学会在程序设计中运用数据结构的相关知识解决问题。二、设计基本要求符合课题要求，实现相应功能；要求界面友好美观，操作方便易行；注意程序的实用性、安全性；设计成果：设计说明书一份（附录：设计说明书格式及要求）；源程序（能编译成可执行文件并能正常运行）。三、设计组织方法分组选题：每班分若干组，每组一个课题（可根据课题工作量大小，合理分配人数），每组设组长一名，负责该组设计工作的协调、分工等。设计过程：1)按组讨论、确定设计方案，确定程序模块，并进行明确分工；2)各人分别完成自己的设计任务，编写源程序，并调试好；3)程序汇总、编译。四、设计时间2010-2011学年第2学期：第18，共计1周五课程设计上交相关内容要求1、设计任务书（设计的目的，问题描述，基本要求）2、本组课题及本人任务；3、程序功能简介；4、主体内容（简要说明总体情况，详细介绍本人任务部分）：按照课程设计的具体要求建立功能模块，每个模块要求按照如下几个内容认真完成；其中包括:（1）需求分析：在该部分中叙述每个模块的功能要求。（2）概要设计在此说明每个部分的算法设计说明（可以是描述算法的流程图），每个程序中使用的存储结构设计说明（如果指定存储结构请写出该存储结构的定义）。（3）详细设计各个算法实现的源程序，对每个题目要有相应的源程序（可以是一组源程序，每个功能模块采用不同的函数实现）源程序要按照写程序的规则来编写。要结构清晰，重点函数的重点变量，重点功能部分要加上清晰的程序注释。（4）调试分析测试数据，测试输出的结果，时间复杂度分析，和每个模块设计和调试时存在问题的思考（问题是哪些？问题如何解决？），算法的改进设想5，附录：程序中主要变量、函数（指自定义函数及程序中用到的部分不常用系统函数）列表（含简要说明）；实现主要功能的（本人任务部分）核心源程序，附参考书目。6课设总结总结可以包括：课程设计过程的收获、遇到问题、遇到问题解决问题过程的思考、程序调试能力的思考、对数据结构这门课程的思考、在课程设计过程中对《数据结构》课程的认识等内容。（求至少写本子的一半以上），输出内容要求截图六、设计课题数据结构课程设计题目1.运动会分数统计（限2-3小组人完成每班限选1次）任务：参加运动会有n个学校，学校编号为1……n。比赛分成m个男子项目，和w个女子项目。项目编号为男子1……m，女子m+1……m+w。不同的项目取前五名或前三名积分；取前五名的积分分别为：7、5、3、2、1，前三名的积分分别为：5、3、2；哪些取前五名或前三名由学生自己设定。（m<=20,n<=20）功能要求：1)可以输入各个项目的前三名或前五名的成绩；2)能统计各学校总分，3)可以按学校编号或名称、学校总分、男女团体总分排序输出；4)可以按学校编号查询学校某个项目的情况；可以按项目编号查询取得前三或前五名的学校。5)数据存入文件并能随时查询6)规定：输入数据形式和范围：可以输入学校的名称，运动项目的名称输出形式：有合理的提示，各学校分数为整形界面要求：有合理的提示，每个功能可以设立菜单，根据提示，可以完成相关的功能要求。存储结构：学生自己根据系统功能要求自己设计，但是要求运动会的相关数据要存储在数据文件中。（数据文件的数据读写方法等相关内容在c语言程序设计的书上，请自学解决）请在最后的上交资料中指明你用到的存储结构；测试数据：要求使用1、全部合法数据；2、整体非法数据；3、局部非法数据。进行程序测试，以保证程序的稳定。测试数据及测试结果请在上交的资料中写明；2.飞机订票系统（限2-3人小组完成每班限选1次）任务：通过此系统可以实现如下功能：录入：可以录入航班情况（数据可以存储在一个数据文件中，数据结构、具体数据自定）查询：可以查询某个航线的情况（如，输入航班号，查询起降时间，起飞抵达城市，航班票价，票价折扣，确定航班是否满仓）；可以输入起飞抵达城市，查询飞机航班情况；订票：（订票情况可以存在一个数据文件中，结构自己设定）可以订票，如果该航班已经无票，可以提供相关可选择航班；退票：可退票，退票后修改相关数据文件；客户资料有姓名，证件号，订票数量及航班情况，订单要有编号。修改航班信息：当航班信息改变可以修改航班数据文件要求：根据以上功能说明，设计航班信息，订票信息的存储结构，设计程序完成功能；

3.文章编辑（限1人小组完成，每班限选2次）功能：输入一页文字，程序可以统计出文字、数字、空格的个数。静态存储一页文章，每行最多不超过80个字符，共N行；要求（1）分别统计出其中英文字母数和空格数及整篇文章总字数；（2）统计某一字符串在文章中出现的次数，并输出该次数；（3）删除某一子串，并将后面的字符前移。存储结构使用线性表，分别用几个子函数实现相应的功能；输入数据的形式和范围：可以输入大写、小写的英文字母、任何数字及标点符号。输出形式：（1）分行输出用户输入的各行字符；（2）分4行输出"全部字母数"、"数字个数"、"空格个数"、"文章总字数"（3）输出删除某一字符串后的文章；4.宿舍管理查询软件（限2-3人小组每班限选1次）1)任务：为宿舍管理人员编写一个宿舍管理查询软件,程序设计要求：A.采用交互工作方式B.建立数据文件，数据文件按关键字（姓名、学号、房号）进行排序(冒泡、选择、插入排序等任选一种)2)查询菜单:(用二分查找实现以下操作)A.按姓名查询B.按学号查询C.按房号查询3)打印任一查询结果（可以连续操作）5.停车场管理（限1人每班限选2次）问题描述：设停车场是一个可停放n辆汽车的狭长通道，且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序依次排列。若场内已停滿n辆车，则后来的汽车只能在门外的便道上等候，一旦有车开走，则排在便道上的第一辆车即可开入。当停车场内某辆车要离开时，在它之后进入的车辆必须退出车场为它让路，待该车开出大门外，其他车辆再按原次序进入车场，每辆停放在车场的车在它离开车场时必须按它停留的时间长短交纳费用。试为停车场编制按上述要求进行管理的摸拟程序。基本要求：以栈摸拟停车场，以队列摸拟场外的车道，按照从终端读入的输入数据序列进行摸拟管理。每一组输入数据包括三个数据项：汽车到达或离去的信息、汽车牌照号码以及到达或离去的时刻。对每一组输入数据进行操作后的输出信息为：若车辆到达，则输出汽车在停车场的内或便道上的位置，若车辆离去，则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的引用。测试数据：设n=2，输入数据为：（‘A’，1，5），（‘A’，2，10），（‘D’，1，15），（‘A’，3，20），（‘A’，4，25），（‘D’，2，35），（‘D’，4，40），（‘E’，0，0）。其中‘A’表示到达，‘D’表示离开，‘E’表示输入结束。6.通讯录的制作（限1人完成，每班限选2次）设计目的：用〈〈数据结构〉〉中的双向链表作数据结构，结合C语言基本知识。编写一个通讯录管理系统。以把所学数据结构知识应用到实际软件开发中去。设计内容：本系统应完成一下几方面的功能：1)输入信息——enter();2)显示信息———display();3)查找以姓名作为关键字———search();4)删除信息———delete();5)存盘———save();6)装入———load();设计要求：1)每条信息至包含：姓名（NAME）街道（STREET）城市（CITY）邮编（EIP）国家（STATE）几项2)作为一个完整的系统，应具有友好的界面和较强的容错能力3)上机能正常运行，并写出课程设计报告

7.哈夫曼编码/译码器（限1人完成，每班限选2次）【问题描述】

设计一个利用哈夫曼算法的编码和译码系统，重复地显示并处理以下项目，直到选择退出为止。

【基本要求】1)将权值数据存放在数据文件(文件名为data.txt，位于执行程序的当前目录中)2)分别采用动态和静态存储结构3)初始化：键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值，建立哈夫曼树；4)编码：利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码；5)输出编码；6)设字符集及频度如下表：字符空格ABCDEFGHIJKLM

频度1866413223210321154757153220

字符NOPQRSTUVWXYZ

频度5763151485180238181161

【进一步完成内容】1)译码功能；2)显示哈夫曼树；3)界面设计的优化。

8.图书管理系统（限2-3人完成每班限选1次，）【问题描述】

设计一个计算机管理系统完成图书管理基本业务。

【基本要求】1)每种书的登记内容包括书号、书名、著作者、现存量和库存量；2)对书号建立索引表（线性表）以提高查找效率；3)系统主要功能如下：*采编入库：新购一种书，确定书号后，登记到图书帐目表中，如果表中已有，则只将库存量增加；

*借阅：如果一种书的现存量大于0，则借出一本，登记借阅者的书证号和归还期限，改变现存量；

*归还：注销对借阅者的登记，改变该书的现存量。

【进一步完成内容】1)系统功能的进一步完善；2)索引表采用树表。3)设计内容4)程序流程图5)源程序6)软件测试报告（包括所用到的数据及结果）

10.散列表的设计与实现（限1人完成，每班限选2次）【问题描述】设计散列表实现电话号码查找系统。【基本要求】1)设每个记录有下列数据项：电话号码、用户名、地址；2)从键盘输入各记录，分别以电话号码和用户名为关键字建立散列表；3)采用一定的方法解决冲突；4)查找并显示给定电话号码的记录；5)查找并显示给定用户名的记录。【进一步完成内容】1)系统功能的完善；2)设计不同的散列函数，比较冲突率；3)在散列函数确定的前提下，尝试各种不同类型处理冲突的方法，考察平均查找长度的变化。11.利用栈求表达式的值，可供小学生作业，并能给出分数。（限1人完成，每班限选2次）要求：建立试题库文件，随机产生n个题目；题目涉及加减乘除，带括弧的混合运算；随时可以退出；保留历史分数，能回顾历史，给出与历史分数比较后的评价12.猴子吃桃子问题（限1人完成，每班限选2次）

有一群猴子摘了一堆桃子，他们每天都吃当前桃子的一半且再多吃一个，到了第10天就只余下一个桃子。用多种方法实现求出原来这群猴子共摘了多少个桃子。

要求：1)采用数组数据结构实现上述求解2)采用链数据结构实现上述求解3)采用递归实现上述求解13.图的遍历的实现（限1人完成，每班限选2次）要求：1)先任意创建一个图；2)图的DFS,BFS的递归和非递归算法的实现3)要求用有向图和无向图分别实现4)要求用邻接矩阵、邻接表多种结构存储实现14.约瑟夫环（限1人完成，每班限选2次）问题描述：编号为1，2…n的n个人按顺时针方向围坐一圈，每人持有一个密码（正整数）。一开始任选一个正整数作为报数的上限值m，从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数，报到m时停止报数，报m的人出列，将他的密码作为新的m值，从他的顺时针方向上的下一个开始重新从1报数，如此下去，直至所有人全部出列为止，设计一个程序求出出列顺序。基本要求：1、利用单循环链表作为存储结构模拟此过程；2、键盘输入总人数、初始报数上限值m及各人密码；3、按照出列顺序输出各人的编号。

15.构造可以使n个城市连接的最小生成树（限1人完成，每班限选2次，）问题描述：给定一个地区的n个城市间的距离网，用Prim算法或Kruskal算法建立最小生成树，并计算得到的最小生成树的代价。基本要求：1、城市间的距离网采用邻接矩阵表示，邻接矩阵的存储结构定义采用课本中给出的定义，若两个城市之间不存在道路，则将相应边的权值设为自己定义的无穷大值。要求在屏幕上显示得到的最小生成树中包括了哪些城市间的道路，并显示得到的最小生成树的代价。2、表示城市间距离网的邻接矩阵（要求至少6个城市，10条边）3、最小生成树中包括的边及其权值，并显示得到的最小生成树的代价。16.客户消费积分管理系统（限2-3人完成每班限选1次）问题描述：针对客户的消费情况，进行客户管理，根据客户的消费积分对客户实行不同程度的打折优惠。基本要求：采用一定的存储结构进行客户信息的存储；对客户的信息可以进行修改、删除、添加；能够根据消费情况进行客户积分的计算；根据积分情况实行不同程度的打折优惠；17教学计划编制问题（限选2-3人每班限选1次）：大学的每个专业都要制定教学计划。假设任何专业都有固定的学习年限，每学年含两学期，每学期的时间长度和学分上限值均相等。每个专业开设课程都是确定的，而且课程在开设时间的安排必须满足先修关系。每门课程有哪些先修课程是确定的，可以有任意多门，也可以没有。每门课恰好占一个学期。试在这样的前提下设计一个教学计划编制程序。设计要求如下：(1)输入参数包括：学期总数，一学期的学分上限，每门课的课程号（固定占3位的字母数字串）、学分和直接先修课的课程号。(2)允许用户指定下列两种编排策略之一：一是使学生在各学期中的学习负担尽量均匀；二是使课程尽可能地集中在前几个学期中。(3)若根据给定的条件问题无解，则报告适当的信息；否则将教学计划输出到用户指定的文件中。计划的表格格式自行设计。[测试数据]学期总数：6；学分上限：10；该专业共开设12门课，课程号从C01到C12，学分顺序为2，3，4，3，2，3，4，4，7，5，2，3。先修课程关系自己设定。[实现提示]可设学期总数不超过12，课程总数不超过100。如果输入的先修课程号不在该专业开设的课程序列中，则作为错误处理。应建立内部课程号与课程号之间的对应关系18校园导游程序（限选2-3人小组完成每班限选1次）：用无向网表示你所在学校的校园景点平面图，图中顶点表示主要景点，存放景点的编号、名称、简介等信息，图中的边表示景点间的道路，存放路径长度等信息。要求能够回答有关景点介绍、游览路径等问题。设计要求如下：

（1）查询各景点的相关信息；

（2）查询图中任意两个景点间的最短路径。

（3）查询图中任意两个景点间的所有路径。（4）增加、删除、更新有关景点和道路的信息。19软件工程进度规划（限选1人小组完成每班限选2次）设计一个软件，需要进行用户需求分析、系统需求确认、系统概要设计、设计用例场景、系统的详细设计、数据库详细设计、编码、单元测试、集成测试、系统测试、维护等活动。用户需求分析需要在系统需求确认之前完成，系统的系统的详细设计必须在系统的概要设计、设计系统用例和设计用例场景之前完成。如表所示，是一系列活动之间的关系。表系统活动之间的关系活动代码活动名称先需活动A1用户需求分析无A2系统需求确认A1A3系统概要设计A2A4设计用例场景无A5系统的详细设计A3,A4A6数据库详细设计A3A7编码A5,A6A8单元测试A7A9集成测试A8A10系统测试A7A11维护A11图所示是设计一个软件的AOV网示意图。44213567891011图软件设计流程的AOV网请设计算法判断该软件设计流程是否有回路，若无请给出该软件设计AOV网的拓朴序列。20.走迷宫游戏（限选1人小组完成每班限选2次）【问题描述】以一个m×n的长方阵表示迷宫，0和1分别表示迷宫中的通路和障碍。设计一个程序，对任意设定的迷宫，求出一条从入口到出口的通路，或得出没有通路的结论。【基本要求】1．首先用二维数组存储迷宫数据，迷宫数据由用户输入。2．一个以链表作存储结构的栈类型，然后编写一个求解迷宫的递归或非递归程序。求得的通路以三元组（i，j，d）形式输出，其中：（i，j）指示迷宫中的一个坐标，d表示走到下一坐标的方向（东、南、西、北四个方向所用代表数字，自行定义）。3．可以用多种方法实现，但至少用两种方法，用三种以上可加分。【实现提示】1．计算机解迷宫问题通常用的是“穷举求解”方法，即从入口出发，顺着某一个方向进行探索，若能走通，则继续往前进；否则沿着原路退回，换一个方向继续探索，直至出口位置，求得一条通路。假如所有可能的通路都探索到而未能到达出口，则所设定的迷宫没有通路。迷宫的入口点的下标为（1，1），出口点的下标为（m，n）。为处理方便起见，可在迷宫的四周加一圈障碍。对于迷宫的任一位置，均可约定有东、南、西、北四个方向可通。2．有一种简单走出迷宫的方法，把手放在右边的墙上开始前进，始终不要把手从墙上移开。如果迷宫向右拐，你也顺着墙向右拐。只要不把手从墙上移开，最终就会到达迷宫的出口。当然这样得到的路径可能不是一个最短的路径，但它可以最终得到结果，换句话说，这种方法走不出迷宫的风险是最小的。21家谱管理（限选1人小组完成每班限选2次）家谱（或称族谱）是一种以表谱形式，记载一个以血缘关系为主体的家族世系繁衍和重要人物事迹的特殊图书体裁。家谱是中国特有的文化遗产，是中华民族的三大文献（国史，地志，族谱）之一，属珍贵的人文资料，对于历史学、民俗学、人口学、社会学和经济学的深入研究，均有其不可替代的独特功能。本项目对家谱管理进行简单的模拟，以实现查看祖先和子孙个人信息、插入家族成员、删除家族成员等功能。22考试报名管理（限选1人小组完成每班限选2次）考试报名工作给各高校报名工作带来了新的挑战，给教务管理部门增加了很大的工作量，报名数据手工录入既费时又会不可避免地出现错误，同时也给不少学生以可乘之机。本项目是对考试报名管理的简单模拟，用菜单选择方式完成下列功能：输入考生信息；输出考生信息；查询考生信息；添加考生信息；修改考生信息；删除考生信息23活期储蓄帐目管理（限1人完成每班限选2次）

活期储蓄处理中，储户开户、销户、存入、支出活动频繁，系统设计要求：1)能比较迅速地找到储户的帐户，以实现存款、取款记账；2)能比较简单，迅速地实现插入和删除，以实现开户和销户的需要。24产品进销存管理系统（限2-3小组人完成每班限选1次）问题描述：针对某一种行业的库房的产品进销存情况进行管理。基本要求：采用一定的存储结构对库房的货品及其数量进行分类管理；可以进行产品类的添加、产品的添加、产品数量的添加；能够查询库房每种产品的总量、进货日期、销出数量、销售时间等；24停车场管理2（限2-3小组完成每班限选1次）有一个两层的停车场,

每层有6个车位,

当第一层车停满后才允许使用第二层.

(

停车场可用一个二维数组实现,

每个数组元素存放一个车牌号

)

每辆车的信息包括车牌号,

层号,

车位号,

停车时间共4项.

其中停车时间按分钟计算

2.

假设停车场初始状态为第一层已经停有4辆车,

其车位号依次为1—4

,

停车时间依次为20,

15,

10

,

5

.

即先将这四辆车的信息存入文件”car.dat”中(

数组的对应元素也要进行赋值

)

3.

停车操作:

当一辆车进入停车场时,

先输入其车牌号,

再为它分配一个层号和一个车位号(分配前先查询车位