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数据结构课程设计报告

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井冈山大学电子与信息工程学院数据结构课程设计报告( 2016——2017年度第一学期)课程名称：数据结构课程设计题目一：4.2串基本操作演示系统P64题目二：6.4.2重言式判别问题P134题目三：8.4.2图书管理系统P194院系：计算机科学系班级：计算机14本2班姓名：李泽龙学号：1409102110指导教师：孙凌宇老师成绩：2016 年12月01日成绩评定一、指导教师评语二、成绩指导教师：日期：年月日目录设计题目<一>：4.2“串基本操作演示系统”的设计与实现P64 (1)一、设计要求 (1)1．问题描述 (1)2．需求分析 (1)二、概要设计 (1)1．主界面设计 (1)2．存储结构设计 (2)3．系统功能设计 (2)三、模块设计 (2)1．模块设计 (2)2．系统子程序及功能设计 (3)3．函数主要调用关系图 (3)四、详细设计 (4)1．数据类型定义 (4)2．系统主要子程序详细设计 (4)五、测试分析 (8)六、用户手册 (9)七、调试报告 (9)八、程序清单 (9)设计题目<二>：6.4.2重言式判别问题P134 (17)一、设计要求 (17)1．问题描述 (17)2．需求分析 (17)二、概要设计 (17)1．主界面设计 (17)2．存储结构设计 (18)3．系统功能设计 (18)三、模块设计 (18)1．模块设计 (18)2．系统子程序及功能设计 (18)3．函数主要调用关系图 (19)四、详细设计 (19)1．数据类型定义 (19)2．系统主要子程序详细设计 (20)五、测试分析 (23)六、用户手册 (24)七、调试报告 (25)八、程序清单 (25)设计题目<三>：8.4.2图书管理系统P194 (31)一、设计要求 (31)1．问题描述 (31)二、概要设计 (31)1．主界面设计 (31)2．存储结构设计 (32)3．系统功能设计 (32)三、模块设计 (33)1．模块设计 (33)2．系统子程序及功能设计 (33)3．函数主要调用关系图 (33)四、详细设计 (34)1．数据类型定义 (34)2．系统主要子程序详细设计 (35)五、测试分析 (39)1．添加图书信息 (39)2.显示图书信息 (39)3.查找图书 (40)4.删除图书 (40)5.借阅图书 (40)6.归回图书 (40)7.保存图书信息 (41)六、用户手册 (41)七、调试报告 (42)八、程序清单 (42)设计题目<一>：4.2“串基本操作演示系统”的设计与实现P64一、设计要求1．问题描述如果计算机语言没有把串作为一个预先定义好的基本类型对待，又需要用该语言写一个涉及串操作的软件系统时，用户必须自己实现串类型。

试着实现串类型，并写一个串的基本操作的演示系统。

2．需求分析实现若干串的常用基本操作，如串赋值、求串长、串替换、穿比较、求子串级串的模式匹配等。

二、概要设计1．主界面设计串基本操作演示系统界面设计并不复杂，将各个可以进行的操作写到界面上即，运行界面如图1所示。

图1 串基本操作演示系统的主界面菜单2．存储结构设计使用串的堆分配存储表示，结构描述如下：typedef struct{char *s; //串存放的额数组int a; //串的长度}Str;3．系统功能设计本系统设置了主界面菜单，并在主界面上完成7个功能的结果显示。

7个功能的设计描述如下。

(1)赋值(a)。

由函数int initializer()实现。

当用户选择a功能是，输入待赋值的新串串值，系统完成串赋值并输出新串值。

(2)求长度(l)。

由函数int length()实现，当用户选择l功能时，系统输出串的长度。

(3)求子串(s)。

由函数int Strson()实现，参数p和l分别代表子串sub在原串B上的起始位置和子串长度。

当用户选择s功能时，系统输出子串的串值。

(4)子串定位(i)。

子串定位又称子串的模式匹配，由函数int Index()实现。

当用户选择i 功能时，系统根据用户输入的原串str1于子串str2的值输出子串在原串上的位置。

(5)替换(r)。

由函数void replace()实现，当用户选择r功能时，系统根据用户输入的原串str1、子串str2和插入串str3的值，输出用户插入串替换了原串中所指定子串后的串值。

(6)判相等(c)。

由函数int compare()实现。

当用户选择c功能时，系统根据用户输入的s1与s2的串值进行比较。

若s1<s2则显示"判断结果为：串1<串2\n";若s1=s2则显示"判断结果为：串1=串2\n";若s1>s2则显示"判断结果为：串1>串2\n"。

(7)退出(q)。

当用户选择q时，即退出串基本操作演示系统，由main()函数中的if语句实现。

三、模块设计1．模块设计本程序包含两个模块：主程序模块、串操作模块。

其调用关系如图2所示图2 模块调用示意图2．系统子程序及功能设计本系统共设置8个子程序，各子程序的函数名及各功能说明如下：(1)int String(Str *array) //串类的初始化(2)int initializer(Str *array, char *string) //串赋值函数，调用malloc 函数分配内存空间(3)int length(Str B) //求串长函数(4)int Strson(Str &sub, Str B, int p, int l)//求串B 的子串，p 代表子串sub 的起始位置，//l 代表子串sub 的长度(5)int Index(Str &str1,Str &str2,int p) //从第p 个字符的子串定位函数，调用(3) (6)void replace(Str &str1,Str &str2,Str &str3) //将原串str1的所有子串str2都替换成//插入串str3，调用(3)和(5)(7) int compare(Str s1, Str s2)//串比较函数，调用（3） (8) void main1() //主函数。

设定界面，调用操作模块函数3．函数主要调用关系图“串基本操作演示系统”8个子程序之间的主要调用关系如图3所示，图中数字是个函数的编号。

四、详细设计1．数据类型定义(1)字符串的定义typedef struct{char *s; //串存放的数组int a; //串的长度}Str;(2)全局变量声明#define OK 1 //操作成功#define OVERFLOW 0 //溢出#define ERROR 0 //出错2．系统主要子程序详细设计(1)主程序模块设计主函数。

设定用户操作界面，调用操作模块函数。

void main1(){输出操作菜单;while (1){输入操作序号c;switch (c){调用相应函数执行相应操作；输出操作结果；}}}(2)求子串int Strson(Str &sub, Str B, int p, int l){ //串sub返回串B的第p个字符长度为l的子串int i;if (p<0||p>B.a||l<0||l>B.a-p) //若位置或长度不合法退出{printf("输入不合法！\n");exit(OVERFLOW); //退出}else{if (sub.s) free(sub.s); //释放子串sub原有空间if (!l) //若长度l为0{ //将子串置为空串sub.s = NULL;sub.a = 0;}else //若长度l不为0{sub.s = (char*)malloc(l*sizeof(char));for (i = 0; i < l; i++){ //从串B的第p个字符开始依次复制其后长度为l的字符串到sub中sub.s[i] = B.s[p-1+i];sub.a = l; //修改串sub的串长}}return OK;}}(3)子串定位（串的匹配模式）int Index(Str &str1,Str &str2,int p){ //判断从第p个字符起str2是否为str1的子串//若是返回str2在str1中的起始位置，否则返回-1if (p<0||p>str1.a){ //若输入的数值p不在str1的串长范围内printf("输入有误！\n");exit(ERROR);}for (int i = p-1; i <=length(str1)-length(str2); i++){ //从str1的第p个字符起查找子串str2 int j = 0; //从str2的第一个字符起开始查找while (j<length(str2)) //j控制查找位置，逐个字符查找，//直到超出子串串长{if (str1.s[i+j]==str2.s[j]) //若找到匹配的字符{ //则依次像后查找j++; //一旦失败，则跳出查找，//此时j还未能达到子串串长}else{break;}}if (j==length(str2)) //若j达到子串串长，//即str2的所有字符都能和str1匹配{return i; //返回str2在str1中的起始位置}}return -1; //str2不是str1的子串返回-1 }(4)串替换void replace(Str &str1,Str &str2,Str &str3){ //将原串str1的所有子串str2都替换为插入串str3 printf("原串：");for (int i = 0; i <str1.a; i++){printf("%c", str1.s[i]);}printf("\n子串：");for (int j = 0; j <str2.a; j++){printf("%c", str2.s[j]);}printf("\n插入串：");for (int k = 0; k <str3.a; k++){printf("%c", str3.s[k]);}printf("\n");int l = length(str2); //str2的长度while (Index(str1,str2,0)!=-1) //当str2是str1的子串，替换所有的str2{int l2 = length(str3) + length(str1) - length(str2); //新串的长度int i = Index(str1, str2, 0); //调用子串定位函数char *p = new char[length(str1) - i - l + 1]; //临时数组char *q = new char[l2]; //储存新串的数组for (int j = i+l; j < length(str1); j++){p[j] = str1.s[j]; //将不用替换的后部分分存入数组p }for (int k = 0; k <i; k++){q[k] = str1.s[k]; //将不用替换的前部分分存入数组q }for (int m=i; m<i+length(str3); m++){q[m] = str3.s[m-i]; //替换子串}int b = i + l;for (int n = i+length(str3); n < l2; n++) //将不用替换的后部分分存入数组q{q[n] = p[b];b++; //数组q存储着新串}str1.a = l2;for (int l = 0; l < l2; l++){str1.s[l] = q[l]; //将新串赋值给str1做循环替换}printf("新串：");for (int h = 0; h < str1.a; h++){printf("%c",str1.s[h]);}}}(5)串比较int compare(Str s1, Str s2){ //若s1<s2则返回值<0；若s1=s2 则赶回值=0；若s1>s2则返回>0 int i;for ( i = 0; i < s1.a&&i<s2.a; ++i){if (s1.s[i]!=s2.s[i]){return (s1.s[i] - s2.s[i]);}return (s1.a - s2.a);}}五、测试分析系统运行主界面如图1所示。

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数据结构课程设计实践报告

数据结构课程设计实践报告

数据结构课程设计实践报告数据结构课程设计实践报告1. 实验目的本次数据结构课程设计实践的目的是帮助学生掌握数据结构的基本概念，了解常见数据结构的实现原理，提高代码实现能力和问题解决能力。

2. 实验背景数据结构是计算机科学的基础课程，它是计算机科学的重要组成部分。

在计算机科学中，数据结构是针对计算机中的数据存储、管理和操作的方法论。

数据结构中的“数据”是指计算机中存储的各种信息，而“结构”则是指这些信息之间的相互关系。

常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树和图等。

3. 实验内容本次数据结构课程设计实践包括以下内容：3.1 栈和队列实现一个基于栈和队列的计算器程序，能够进行加减乘除等基本运算和括号运算。

3.2 链表与树实现一个简单的文件系统，包括文件的创建、删除、移动、复制等操作，利用链表实现文件存储，利用树来实现文件目录结构。

3.3 图实现最短路径算法，并利用Graphviz工具将结果可视化展示出来。

4. 实验过程我们小组首先进行了团队分工，每个成员负责一个模块的代码实现，同时进行代码审查。

我们使用C++语言进行编码实现，采用面向对象设计思想，将每个数据结构封装成一个类，方便日后的调用和扩展。

在实现栈和队列的计算器程序时，我们使用了双栈法来进行括号运算的处理，使用队列来实现多项式的存储和输出。

在实现文件系统时，我们构建了一颗树形结构来表示文件的目录结构，同时在每个节点处保存了一个链表，来存储该目录下的文件信息，方便进行操作。

在实现最短路径算法时，我们采用了Dijkstra算法，并使用Graphviz 工具将结果可视化展示出来。

5. 实验结果我们小组经过不断尝试和调试，最终实现了所有要求的功能，并达到了预期的效果。

我们在实验过程中遇到的问题，如链表的指针操作、树的遍历方法以及Dijkstra算法的实现等，我们通过文献资料的查阅和团队讨论得以解决。

6. 实验总结通过本次数据结构课程设计实践，我们加深了对数据结构的理解和掌握，同时也提高了我们的编程能力和问题解决能力。

数据结构课程设计实验报告完整版

数据结构课程设计实验报告完整版

数据结构课程设计实验报告完整版【正文】一、实验目的本实验主要目的是通过实践，掌握数据结构的基本概念、常见数据结构的实现方式以及在实际应用中的应用场景和效果。

二、实验背景数据结构是计算机科学与技术领域中的一个重要概念，是研究数据的组织方式、存储方式、访问方式以及操作等方面的方法论。

在计算机科学领域，数据结构是实现算法和解决问题的基础，因此对数据结构的理解和应用具有重要意义。

三、实验内容本次数据结构课程设计实验主要分为以下几个部分：1. 实验环境的准备：包括选择合适的开发平台、安装必要的软件和工具。

2. 实验数据的收集和处理：通过合适的方式收集实验所需的数据，并对数据进行处理和整理。

3. 数据结构的选择和实现：根据实验需求，选择合适的数据结构，并进行相应的数据结构实现。

4. 数据结构的测试和优化：对所实现的数据结构进行测试，包括性能测试和功能测试，并根据测试结果对数据结构进行优化和改进。

5. 实验报告的撰写：根据实验过程和结果，撰写完整的实验报告，包括实验目的、实验背景、实验内容、实验结果和结论等。

四、实验过程1. 实验环境的准备本实验选择了Visual Studio作为开发平台，安装了相应版本的Visual Studio，并根据官方指引进行了相应的配置和设置。

2. 实验数据的收集和处理本实验选取了一份包含学生信息的数据集，包括学生姓名、学号、性别、年龄等信息。

通过编写Python脚本，成功提取了所需信息，并对数据进行了清洗和整理。

3. 数据结构的选择和实现根据实验需求，我们选择了链表作为数据结构的实现方式。

链表是一种常见的动态数据结构，能够高效地插入和删除元素，适用于频繁插入和删除的场景。

在实现链表时，我们定义了一个节点结构，包含数据域和指针域。

通过指针的方式将节点连接起来，形成一个链式结构。

同时，我们还实现了相关的操作函数，包括插入、删除、查找等操作。

4. 数据结构的测试和优化在完成链表的实现后，我们对其进行了性能测试和功能测试。

数据结构课程设计报告

数据结构课程设计报告

数据结构课程设计报告数据结构课程设计报告设计题目：实现一个简单的通讯录管理系统设计背景：在日常生活中，我们经常需要管理并使用一些联系人的联系信息，例如电话号码、姓名、地址等。

为了方便对这些联系人进行管理和查询，我们设计了一个简单的通讯录管理系统。

设计目的：本设计旨在通过实现一个通讯录管理系统，加深对数据结构的理解和应用。

通过该系统，用户可以方便地添加、删除、修改和查询联系人信息，提高信息的管理效率和准确性。

设计原理：该系统采用基于链表的数据结构，其中每个节点存储一个联系人的信息，包括姓名、电话号码和地址。

系统提供了以下功能：1. 添加联系人：用户可以输入联系人的姓名、电话号码和地址，程序将创建一个新节点，并将其插入链表中。

2. 删除联系人：用户可以输入要删除的联系人姓名，程序将遍历链表查找到该节点，并将其删除。

3. 修改联系人信息：用户可以输入要修改的联系人姓名，程序将遍历链表查找到该节点，并允许用户修改联系人的电话号码和地址。

4. 查询联系人信息：用户可以输入要查询的联系人姓名，程序将遍历链表查找到该节点，并显示联系人的姓名、电话号码和地址。

设计过程：1. 定义联系人信息结构：创建一个结构体，包含姓名、电话号码和地址等字段的定义。

2. 定义链表节点结构：创建一个结构体，包含联系人信息和指向下一个节点的指针。

3. 实现添加联系人功能：用户输入联系人信息，程序创建一个新节点，并将其插入链表的适当位置。

4. 实现删除联系人功能：用户输入要删除的联系人姓名，程序遍历链表查找到该节点，并将其删除。

5. 实现修改联系人信息功能：用户输入要修改的联系人姓名，程序遍历链表查找到该节点，并允许用户修改联系人的电话号码和地址。

6. 实现查询联系人信息功能：用户输入要查询的联系人姓名，程序遍历链表查找到该节点，并显示联系人的姓名、电话号码和地址。

7. 设计界面显示：使用控制台界面，根据用户选择调用相应的功能函数。

设计结果：通过实验和测试，我们成功实现了一个简单的通讯录管理系统。

数据结构课程设计实验报告

数据结构课程设计实验报告

数据结构课程设计实验报告引言数据结构课程设计实验是为了加深对数据结构基本概念和算法的理解和掌握，通过实际操作来加深对数据结构的认识和应用能力。

本实验报告将介绍在数据结构课程设计实验中所完成的内容，包括实验目的、实验环境、实验过程、实验结果以及实验总结。

实验目的通过本次实验，旨在掌握以下内容： - 理解并掌握线性表、栈、队列、链表、二叉树等基本数据结构的概念和实现； - 熟悉数据结构的插入、删除、查找等基本操作； - 学习并掌握基本排序算法和查找算法的实现； - 通过实验加深对数据结构和算法的理解，并能够灵活运用于实际问题的解决。

实验环境本次实验在以下环境下进行： - 操作系统：Windows 10 - 编程语言：C语言 - 集成开发环境：Visual Studio Code实验过程1. 线性表的操作设计1.1 定义结构体首先，定义表示线性表的结构体，包括数据域和指向下一个结点的指针。

typedef struct Node {int data; // 数据域struct Node* next; // 指向下一个结点的指针} Node;1.2 初始化线性表编写函数以初始化一个空的线性表。

void InitList(Node** head) {*head = (Node*)malloc(sizeof(Node));(*head)->next = NULL;}1.3 插入元素编写函数以在线性表的指定位置插入元素。

```C void Insert(Node* head, int pos, int data) { if (pos < 1) { printf(。