2014版_数据结构_课程设计说明书格式

数据结构的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数据结构的基本概念，掌握线性表、树、图等常见数据结构的特点与应用场景。

2. 学会分析不同数据结构的存储方式和操作方法，并能运用到实际问题的解决中。

3. 掌握排序和查找算法的基本原理，了解其时间复杂度和空间复杂度。

技能目标：1. 能够运用所学数据结构知识，解决实际问题，提高编程能力。

2. 能够运用排序和查找算法，优化程序性能，提高解决问题的效率。

3. 能够运用数据结构知识，分析并解决复杂问题，培养逻辑思维能力和创新意识。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对数据结构学科的兴趣，激发学习热情，形成主动探索和积极进取的学习态度。

2. 增强学生的团队协作意识，培养合作解决问题的能力，提高沟通表达能力。

3. 培养学生的抽象思维能力，使其认识到数据结构在计算机科学中的重要性，激发对计算机科学的热爱。

本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，培养学生的编程能力和逻辑思维能力。

通过本课程的学习，使学生能够掌握数据结构的基本知识，提高解决实际问题的能力，同时培养良好的学习态度和价值观。

在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 数据结构基本概念：介绍数据结构的概念、作用和分类，重点讲解线性结构（线性表、栈、队列）和非线性结构（树、图）的特点。

2. 线性表：讲解线性表的顺序存储和链式存储结构，以及相关操作（插入、删除、查找等）。

3. 栈和队列：介绍栈和队列的应用场景、存储结构及相关操作。

4. 树和二叉树：讲解树的定义、性质、存储结构，二叉树的遍历算法及线索二叉树。

5. 图：介绍图的定义、存储结构（邻接矩阵和邻接表）、图的遍历算法（深度优先搜索和广度优先搜索）。

6. 排序算法：讲解常见排序算法（冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等）的原理、实现及性能分析。

7. 查找算法：介绍线性查找、二分查找等查找算法的原理及实现。

信息工程学院14级计科、软件工程专业数据结构课程设计计划设计名称《数据结构》课程设计专业、班级计科1401-1403，软件1401-1402 课程性质必修设计周数1周课程学期学时数64学时学期学分4分指导教师签字系主任审核签字一．课程设计的目的通过课程设计的综合训练，旨在帮助学生进一步系统的掌握数据结构这门课的主要内容，并进一步培养学生分析问题和解决问题的能力，主要体现在能够让学生针对实际问题有效地组织数据，选择合适的数据结构，并进行正确和高效的算法设计，并用程序实现算法。

该课的课程设计是一个良好的程序设计技能训练的过程使学生能够：1.了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力；2.初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能；3.提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力；4.训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工程专业学生所应具备的科学的工作方法和作风。

二．课程设计安排三．课程设计内容1．设计题目题目1：运动会分数统计【问题描述】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）。

【基本要求】(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) 学生自己根据系统功能要求自己设计存储结构，但是要求运动会的相关数据要存储在数据文件中并能随时查询；(6) 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；(7) 使用汉字显示。

车厢调度问题摘要:实现栈的基本操作,即实现类型。

程序对栈的任何存取，即更改，读取和状态判别等操作，必须借助于基本操作。

在操作过程中的任何状态下都有两种可能的操作：“入”“出”。

每个状态下处理问题的方法都是相同的，具有递归特性。

关键字:栈递归打印0.引言《数据结构》是计算机科学与技术、软件工程及相关学科的专业基础课，也是软件设计的技术基础。

《数据结构》课程的教学要求之一是训练学生进行复杂的程序设计的技能和培养良好程序设计的风格，其重要程度决不亚于理论知识的传授，因此课程设计环节是一个至关重要的环节，是训练学生从事工程科技的基本能力，是培养创新意识和创新能力的极为重要的环节。

基本要求如下：(1) 熟练掌握基本的数据结构；(2) 熟练掌握各种算法；(3) 运用高级语言编写质量高、风格好的应用程序。

1.需求分析(1)这个实验要求我用栈实现车厢调度.(2)车厢的个数是由用户输入的.(3)程序会自动给车厢进行从1到 n的编号.(4)用户输入车厢个数后,程序打印出所有可能的车厢出站顺序.2.数据结构设计在这个程序中存储结构是栈,对于栈的声明和定义如下:typedef struct SqStack{int *top; /*栈顶指针*/int *base;/*在栈构造之前和销毁之后.base的值为NULL*/int stacksize; /*当前分配的存储空间*/}SqStack; /*顺序栈的结构体声明和定义*/3.算法设计3.1 对算法的简单描述这个实验中, 要求用到栈. 实现栈的基本操作,即实现类型。

程序对栈的任何存取（即更改，读取和状态判别等操作）必须借助于基本操作。

在操作过程中的任何状态下都有两种可能的操作：“入”“出”。

每个状态下处理问题的方法都是相同的，具有递归特性。

栈实现是方便的无论如何调度，我们的操作都是入栈和出栈，设定入栈为1，出栈为-1，对n列车厢有2n次这样的操作，例如n=4，则有操作1111-1-1-1-1、1-11-11-11-1等.所以还要构造一个操作命令队列trainlist[]。

目录1.设计目的与任务 (2)2.需求分析 (2)3.设计 (2)3.1设计思想 (2)3.2设计表示 (3)4.用户手册 (5)5.测试数据及测试结果 (5)6.课程设计总结 (6)程序清单 (6)1.设计目的与任务2.需求分析模拟某校九层教学楼的电梯系统。

该楼有一个自动电梯，能在每层停留。

九个楼层由下至上依次称为地下层、第一层、第二层、……第八层，其中第一层是大楼的进出层，即是电梯的“本垒层”，电梯“空闲”时，将来到该层候命。

乘客可随机地进出于任何层。

对每个人来说，他有一个能容忍的最长等待时间，一旦等候电梯时间过长，他将放弃。

模拟时钟从0开始，时间单位为0.1秒。

人和电梯的各种动作均要消耗一定的时间单位（简记为t），比如：有人进出时，电梯每隔40t测试一次，若无人进出，则关门；关门和开门各需要20t；每个人进出电梯均需要25t；如果电梯在某层静止时间超过300t，则驶回1层侯命。

而题目的最终要求输出时：按时序显示系统状态的变化过程，即发生的全部人和电梯的动作序列。

3.设计3.1设计思想（1）数据结构设计本题中的电梯的变化，是一个动态变化的过程，要在动态过程中实现正常跳转，首先要确定各种跳转的状态，因而这里我使用枚举类型来表示电梯的各种状态的：enum {up,down,stop,home}State(home);同时初始化最初状态为电梯在本垒层。

而在电梯的运行过程中对于乘客来说，显然有一个进入电梯与出电梯的队列，因而在这里我是用的链表来实现这个过程的，同时用结构体来保存该乘客的信息：typedef struct passage{int now;//乘客当前所在的位置int dis;//乘客的目地地int wait;//最长的等待的时间int waitnow;//已经等待的时间struct passage *next;}Passage;虽然电梯中的状态是由枚举类型来实现的，但是在整个程序的运行过程中，我还是为电梯设置了一个结构体类型，以便保存更多的信息：typedef struct lift{int count_C;//计数电梯已到达的层数int count_A;//系统的总时间计数器记得必须初始化为0int flag_in[High];//九个楼层有无请求的标志哪个楼层如果有请求该标志置1int num;//等待队列中的人数记得要进行初始化为0int people;//电梯中人数int flag_out[High];}Lift;（2）算法设计顾名思义本程序在运行的过程中用到的算法便是—“电梯算法”，电梯算法借鉴了磁盘寻道C-LOOK算法，即电梯向一个方向运行，直到这个方向上没有服务为止。

《数据结构》课程设计指导书沈阳理工大学.信息学院2013.11.1一．目的与意义软件设计能力对计算机专业的学生是很重要。

通过数据结构的学习，使学生对软件编程能力有一定的提高。

数据结构课程设计是锻炼学生在进一步掌握模块化、结构化程序设计的方法的同时，培养学生运用已学知识分析问题、解决问题及编写实用程序的能力，通过对线性化、层次化、网络化数据结构的了解进一步掌握自然数据的结构方式及组织方式，让学生深入体会存储在计算机中的数据及程序中如何运用数据实现编程。

主要目的如下：1．通过本课程设计使学生对面向对象的设计过程有初的认识，并对面向对象的高能语言的学习打下基础，2．通过不同类型的程序设计使学生进一步掌握数据的几种不同的组织和存储方式，为高级编程做准备，3．为专业课的深入学习和毕业设计打基础二．任务和要求分析每一组题目，按要求完成相应的题目：1.题目参照附录中《数据结构课程设计》题目选题。

2. 要求：1)对相应的题目进行算法设计2)编写源代码3)上机调试4)显示调试结果5)写出实验总结3．课程设计说明书设计完成后，将自己选定的题目按上述要求完成课程设计说明书。

课程设计说明书内容包含：题目、要求、初步设计（可以是流程图、功能模块图）、详细设计、程序代码、测试数据、运行结果、遇到的问题及总结几部分。

三．进度安排设计总学时为2周第一周：查阅资料、小组讨论、进行模块划分写出分析报告，画Ｎ－Ｓ结构化框图,编写程序清单，上机调试.第二周周四、五:验收（计算机机房）,并将课程设计报告交上来.四.考核标准与成绩评定方式成绩评定有如下几项参考：1．初步设计内容的考核：是否有查阅资料能力？是否有设计思想？2．程序编码能力调试能力的考核：程序是否清晰、易读？在技算计上是否可独立完成程序的调试，是否熟练？3．说明书质量的考核：设计结构是否合理？叙述是否正确？方案是否可行？4．答辩：设计结果的调试能力，对自己设计是否熟练？5．出勤率极平时表现的考核：出勤超过2次不到者成绩为不及格。

课程设计报告的内容设计结束后要写出课程设计报告,以作为整个课程设计评分的书面依据和存档材料.设计报告以规定格式的电子文档书写,打印并装订,排版及图,表要清楚,工整.装订顺序如下:封面、目录、正文.正文包括以下7个内容:1.需求分析陈述说明程序设计的任务,强调的是程序要做什么，需要什么结果、所能达到的功能.2.概要设计说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义,主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系.3.详细设计实现概要设计中定义的所有数据类型,对每个操作只需要写出伪码算法;对主程序和其他模块也都需要写出伪码算法(伪码算法达到的详细程度建议为:按照伪码算法可以在计算机键盘直接输入高级程序设计语言程序);可采用流程图、N S 图进行描述,画出函数和过程的调用关系图.4.调试分析内容包括:a.调试过程中遇到的问题是如何解决的以及对设计与实现的回顾讨论和分析;b.算法的时空分析(包括基本操作和其他算法的时间复杂度和空间复杂度的分析)和改进设想;c.经验和体会等.5.测试结果列出你的测试结果,包括输入和输出.这里的测试数据应该完整和严格,最好多于需求分析中所列.6.参考文献列出参考的相关资料和书籍.封面格式如下：数据结构课程设计报告班级：_____ _____ _____ _________ 姓名：__________ __________ 指导教师：_______ ____________ 成绩：__________________________信息工程学院年月日目录1.需求分析 (2)2．概要设计 (2)3.详细设计 (2)4.调试分析 (2)5.测试结果 (2)参考文献 (6)附录……………………………………………………一、需求分析二、概要设计三、详细设计四、调试分析五、测试结果六、参考文献七、附录附录为程序代码！。

一、课程设计说明书的格式是怎样的课程设计说明书撰写格式为了保证课程设计质量，特制定本规范。

设计说明书要求按统一格式打印，其版面要求：A4纸，页边距：上2cm，下2cm，左 2.5cm、右 2cm；字体：正文宋体、小四号；行距：固定值 20；页码：底部居中。

一份完整的设计说明书应包括以下几个方面：一、封面（包括题目、院系、学生班级、设计组号、学生组员姓名、指导教师姓名等）（见附 1）。

二、目录居中打印目录二字，（四号黑体，段后 1 行），字间空一字符；章、节、小节及其开始页码（字体均为小四号宋体）。

节向右缩进两个字符，小节及以后标题均向右缩进四个字符。

目录中应包含正文及其后面部分的条目。

目录的最后一三、正文（一）正文内容一般应包括：1、设计任务和要求：说明本课题应解决的主要问题及应达到的技术要求；简述本设计的指导思想。

2、设计依据和设计原则。

3、方案论证：阐明为什么要选择这个设计方案以及所采用方案的特点。

4、设计论述：对设计工作的详细表述（包括设计计算）。

要求层次分明、表达确切。

5、结论或总结：对整个设计工作进行归纳和综合。

（二）正文要求：(1)计算正确，论述清楚，文字简练通顺，插图简明，书写整洁。

文中图、表按制图要求绘制。

(2) 段落及层次要求：每节标题以四号黑体左起打印（段前段后各0.5行），节下为小节，以小四号黑体左起打印（段前段后各 0.5 行）。

换行后以小四号宋体打印正文。

节、小节分别以1、1.1、1.1.1依次标出，空一字符后接各部分的标题。

或 1）、2）……顺序表示。

字体为小四号宋体。

(3)图纸要求：图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，使用计算机绘图。

(4)曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等不准徒手画，必须按国家规定标准或工程要求绘制（采用计算机辅助绘图）。

(5)课程设计说明书（报告）中图表、公式要求如下：(a)图：图的名称采用中文，中文字体为五号宋体，图名在图片下面。

摘要数据结构是研究与数据之间的关系，我们称这一关系为数据的逻辑结构，简称数据结构。

当数据的逻辑结构确定以后，数据在物理空间中的存储方式，称为数据的存储结构。

相同的逻辑结构可以具有不同的存储结构，因而有不同的算法。

本次课程设计，程序中的数据采用“树形结构”作为其数据结构。

具体采用的是“二叉排序树”，并且使用“一维数组”来作为其存储结构。

一维数组顺序表存储结构是用一组地址连续的存储单元依次自上而下、自左而右存储完全二叉树上的结点元素；本课程设计实现了二叉排序树的创建、中序遍历、计算二叉排序树的平均查找长度和删除二叉排序树中某个结点。

本课程主要介绍了本课题的开发背景，所要完成的功能和开发的过程。

重点说明了系统的设计思路、总体设计、各个功能模块的设计与实现方法。

关键词：二叉排序树的实现；C语言；数据结构；线性表；顺序表；中序遍历。

目录摘要 (I)1 课题背景的介绍 (3)1.1 课题背景 (3)1.2 目的 (3)2 需求分析 (3)课程设计题目、任务及要求 (3)课程设计思想 (4)3 系统总体设计 (5)3.1 系统模块划分 (5)3.2 二叉排序树的生成过程 (5)3.3 主要功能模块设计 (5)4 系统详细设计 (7)4.1 主函数菜单模块 (7)4.2 查找模块 (8)4.3 插入模块 (9)4.4 中序遍历模块 (10)删除模块 (11)5 系统连编与运行 (13)6 总结 (14)参考文献 (15)附录 (14)A）课题背景的介绍课题背景随着经济的迅速发展，各行各业纷纷应用电脑数据信息管理。

当然数据信息是一个很笼统的概念，随着现代信息的大量增加，其处理难度也越来越大，如何对各个数据信息进行更好的树立，这就是我们研究这个课题的目的。

在电脑迅速发展的今天，将电脑这一信息处理器应用于实际数据问题问题的信息计算已是势必所然，而且这也将数据信息处理带来前所未有的改变。

采用电脑对数据的信息处理是信息科学化和现代化的重要标志，它也给各行各业带来了明显的经济效益。