数据结构课程设计-纸牌游戏53999

  • 格式:doc
  • 大小:104.50 KB
  • 文档页数:42

课程设计说明书 No 1

沈阳大学 纸牌游戏

1. 课程设计目的 本课程设计是为了配合《数据结构》课程的开设,通过设计一完整的程序,使学生掌握数据结构的应用、算法的编写、类C语言的算法转换成C程序并用TC上机调试的基本方法。 2.设计方案论证 2.1课程设计任务 纸牌游戏,编号为1~52牌,正面向上,从第二开始,以2为基数,是2的倍数的牌翻一次,直到最后一牌;然后从第三牌开始,以3为基数,是3的倍数的牌翻一次,直到最后一牌;直到以52为基数的翻过,输出:这时输出正面向上的牌有哪些? 2.2设计思路 2.2.1程序思路 编号为1的牌没有进行翻牌,即翻牌的次数为0,仍然为正面朝上;编号为2的牌在整个过程中只翻了一次,为反面朝上;编号为3的牌在整个过程中只翻了一次,为反面朝上;编号为4的牌在整个过程中翻了两次,为正面朝上;编号为5的牌在整个过程中翻了一次,为反面朝上;编号为6的牌在整个过程中翻了三次(由于6是2、3、6的倍数),为反面朝上;以此类推直至编号为52的牌,从上述过程可以总结出这样的规律:从编号为1的第一牌到编号为52的最后一牌,只要它翻过的次数为偶数则是正面朝上,反之则为反面朝上。因此我们可以依据每牌翻过的次数来确定它最终是否为正面向上,从而输出实验所需要的结果:所有正面向上的牌的编号。 2.2.2数据结构的选择 因为编号为1~52的52牌没有要求在物理位置上相邻接,且在翻牌操作时要对编号依次进行判断,很容易想到用指针来进行操作。为方便起见,我选用单链表这种数据结构来对52牌进行存储。单链表是有限个具有相同类型的数据元素组成的链表,且该链表中的每一个结点只有一个指针域。根据第一部分的问题分析可知该单链表中每个结点应包括三个部分:存储该结点所对应的牌的编号信息data域、记录该结点所对应的牌的翻牌次数count域、存储其直接后继的存储位置的next域(指针域),其 课程设计说明书 No 1

沈阳大学 结点结构图如下(其中data、count为整型,next为指针类型): 故可创建以单链表为存储结构的结构体,如下: type struct node { int data ; //牌的编号 int count ; //记录翻牌的次数 struct node *next ; //指向下一个结点的指针 } LinkList; //该单链表为LinkList类型 2.2.3概要设计 定义了单链表中结点的数据类型后,接下来就要创建单链表。我选用的是尾插法创建带有头结点的单链表,运用malloc函数申请存空间。然后设计翻牌程序,利用j%i=o的思想,并记录每牌翻过的次数。再编写输出结果程序,思想是:若翻牌的次数为偶数时则为正面朝上,输出该牌的编号。最后编写主函数,主函数中调用子函数,并输出一些提示信息。为了实现程序所需的功能,程序中用到三个子函数和一个主函数: 子函数1:创建带有头结点的链表的函数 LinkList *creat (int k) 子函数2:翻牌函数 LinkList *overcard (LinkList *head) 子函数3:输出结果函数 void result(LinkList *head) 主函数:void main ( ) 各函数模块间的调用关系如图1所示。

图1各函数调用关系 主函数流程图,如图2所示。

main creat overcard result 课程设计说明书 No 1

沈阳大学 2.2.4详细设计和编码 (1)定义单链表结点类型: type struct node { int data ; //牌的编号 int count ; //记录翻牌的次数 struct node *next ; //指向下一个结点的指针 } LinkList; //该单链表为LinkList类型 (2)子函数1:尾插法创建带有头结点的单链表 LinkList *creat (int k) 说明:形参k表示单链表中结点的个数 建立的过程大致如下:一开始定义LinkList类型的三个指针变量 *head、*p、*q: LinkList *head,*p,*q; 定义并初始化记录结点个数的变量i:int i=0;

N 初始化工作:char ch; Int k=52; LinkList *head,*p

Ch==‘Y’ 调用创建链表函数: Head=creat(k)

调用翻牌函数:p=overcard(head,k)

调用输出结果函数:result(p) 重新选择操作,输入ch值

结束 图2主函数流程图

Y 开始 课程设计说明书 No 1

沈阳大学 首先申请头结点空间:head=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); 指针p指向头结点head:p=head; 然后利用指针q再申请结点空间:q=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); 将结点成链表的核心操作如下: while(i{q->data=i+1; //给每个结点的data赋值 q->count=0; //给每个结点的count赋值 p->next=q; //q到p之后 p=q; //将q作为新的p q=q->next; //q指针后移 q=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); i++;} p->next=NULL; //将最后一个结点的next域赋为空 return(head); } (3)子函数2:翻牌函数 LinkList *overcard(LinkList *head,int k) 说明;形参分别指头指针、结点个数 {定义一个LinkList类型指针p:LinkList *p 因为翻牌时从基数2开始,可以使用for循环: for(int i=2;i<=k;i++) {p=head->next; //p指向首元素结点 while(p!=NULL) {if((p->data)%i==0) //若牌的编号能被基数i整除,则使p->count++ p->count++; p=p->next;} //p指针后移 } return(head); } (4)子函数3:输出正面朝上的牌的编号函数 void result(LinkList *head) {定义一个LinkList类型指针q:LinkList *q; 课程设计说明书 No 1

沈阳大学 q=head->next; //q指向首元素结点 printf("正面向上的牌编号为:"); while(q!=NULL) {if((q->count)%2==0) //若翻页的次数为偶数则正面朝上,输出 printf("%4d",q->data); q=q->next;} printf("\n");} } (5)主函数:void main( ) {char ch; int k=52; //共有52牌 LinkList *head,*p; printf("执行此程序(Y),不执行此程序(Q)\n"); scanf("%c",&ch); while(1) {if(ch=='Y') {head=creat(k); p=overcard(head,k); result(p);} else if(ch=='Q') {printf("退出程序!\n");break;} scanf("%c",&ch);} } 3.设计结果与分析 3.1时间、空间性能分析 本算法的空间复杂度很低,只需要一个含有52个结点的单链表来存储已编号的52牌,因此空间复杂度为O(n)。但是该算法的时间复杂度有点高,每个子函数中都用到了循环语句,尤其是在翻牌子程序中用到了双重循环,其时间复杂度为O(n2) 。 3.2错误分析 课程设计说明书 No 1

沈阳大学 在初次编写完成后出了一些语法和拼写上的小错误,导致运行结果不正确。例如翻牌子程序中的用到了for循环:for(int i=2;i编号第52的牌应为反面朝上,因此上述运行结果并不正确。于是我开始一句句研究代码,发现是循环条件出错了,应该为for(int i=2;i<=k;i++)。出现这个错误是自己很大意,仿造上面的创建链表时的循环条件没有添加等于号而出错了。这也警示我在编写代码时要边写边思考,防止出现大的错误。 3.3运行程序 进入主界面后,用户可以根据窗口提示得到想要的结果。即输入Y则运行该程序,得到所有正面朝上的牌的编号,输入Q则不运行该程序,退出运行窗口。 程序开始运行,进入界面,如图3所示。

图3程序开始界面 用户想要执行程序,选择Y,进入下一界面,如图4所示。

图4执行程序界面 用户不想要执行程序,选择Q,进入的界面,如图5所示。 课程设计说明书 No 1

沈阳大学 图5不执行程序界面 4设计体会

设计一个程序需要按一个完整的步骤来进行。首先必须弄懂程序要解决的是什么问题。在弄懂之后大脑中就要开始构思要用是什么方法来解决问题,在此期间需要“不择手段”,就是可以问同学、老师或者查阅相关资料通过网络等等,动用一切渠道把握别人的精髓来解决问题。完成后就要把方法赋之于行动,主要是画出流程图和结构图,依照图设计出解决问题的各种算法随后编写出程序。最后完成调试和纠错。这 方,都觉得挺高兴的,只有经过这个过程才会提高自己的发现问题、分析问题、解决问题的能力,使得思维更加严谨。虽然这次课程设计不是很难,不是做一个比较大的系统,代码不算多,但是我认为要成功地完成一个程序,包括完整的实验报告都要投入必要的时间和精力,认真对待,这样我们可以收获不少东西。 在这次程序设计中,遇到了许多的问题,深知自己学习的知识还远远不够。这是一

种全面综合训练,是与课堂听讲,自学和练习相辅相成的,必不可少的一个教学环节。学习和掌握此门功课,掌握了面向对象程序设计方法,并能边学简单的程序。在此基础上,通过课程设计的综合训练,培养了我们实际分析问题,编程和动手能力,更系统掌握该门课程的主要容。这次的课程设计为以后的学习打下了坚实的基础。感老师给予我们这次机会,我会继续努力,在学习的这条路上不断攀登!

5参考文献 [1] 新民, 王燕芳. 微型计算机控制技术[M], 第2版. : 电子工业, 2003.4:305-350 [2] 谭浩强. C程序设计(第三版)[M] .:清华大学,2005 [3] 王昆仑. 数据结构与算法[M] .:中国铁道,2007 [4] 谭浩强. C程序设计指导[M].:清华大学,2005