数据结构课程设计(快速排序)
数据结构课程设计报告
快速排序详析
专业 物联网工程 学生姓名 方振华 班级 152 学
号
1510706205 指导教师 刘 骞 完成日期
2016年12月22日
目录
一、简介 (1)
二、算法说明 (1)
三、测试结果 (7)
四、分析与探讨 (9)
五、数据异常测试案例 (15)
六、小结 (17)
七、参考文献 (18)
八、源程序清单 (18)
快速排序详析
一、简介
排序是计算机程序设计中常用的数据处理操作。经过一学期数据结构的学习，我们学到很多种排序方法，如插入排序、交换排序、选择排序、归并排序、技术排序等。经过分析与对比，我们总结出一种快速排序的优化版本，并对其设计思想和具体实现进行详解。
二、算法说明
1、各种排序算法方法性能比较
图1：各种排序算法方法性能比较
（1）就时间性能而言，快速排序，堆排序和归并排序都有较好的时间性能。
相对而言，快速排序速度最快，不过快速排序在最坏情况下，时间性能达到了O（n^2），不如堆排序和归并排序快。
（2）就空间性能而言，直接插入排序，冒泡排序，简单选择排序，堆排序要求的辅助空间比较小。其中直接插入排序，冒泡排序，简单选择排序比较简单，容易实现，但时间性能较差。
快速排序是一种有效的排序算法。虽然算法在最坏的情况下运行时O(n^2)，但由于平均运行时间为O（nlogn），并且在内存使用、程序实现复杂性上表现
优秀，尤其是对快速排序算法进行随机化的可能，使得快速排序在一般情况下是
最实用的排序方法之一。快速排序被认为是当前最优秀的内部排序方法，其基本思想是通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键词比另一部分记录的关键词小，则可分别对这两部分记录进行排序，以达到整个序列有序。
2、步骤
快速排序基本算法Quicksort(S)由以下4个步骤组成：
(1).如果S中的元素数目为0或一，则返回。
(2).选择S中的任意一个元素v,v叫做支点(Pivot)。
(3).将S-{v}(剩下的元素在S中)分成两个分开的部分。所有小于v的元素和所有大于v的元素。
(4).依次返回Quicksort(L)，v和Quicksort的结果
基本的快速排序算法可以应用递归实现，关键的细节包括支点的选取和如何分组。该算法允许把任何元素作为支点。支点把数组分为两组，图2展示了算法的基本过程。
图2：算法基本过程
3、分析
最好情况：
快速排序的最好情况是支点把集合分成两个同等大小的子集 并且在递归的每个阶段都这样划分。然后就有了两个一般大小的递归调用和线性的分组开销。在这种情况下运行的时间复杂度是O（nlog2n）。
最坏情况：
假设在每一步的递归调用中支点都恰好是最小的元素。这样小元素的集合L就是空的而大元素集合R拥有除了支点以外的所有元素。
设T（N）是对N各元素惊醒快速排序所需的运行时间按并假设对0或1各元
素排序的时间刚好是1个时间单位。那么对由于N》1当每次都运气很差地最
小的元素作为支点得到的原型时间满足T（N）=T(N-1)+N.即对N各项进行排
序的时间等于递归排序大元素子集中的N-1各项所需要的时间加上进行分组的
N个单位的开销。最终得出T（N）=T(1)+2+3+…+N=N(N+1)/2=O(N^2)
支点选择：
错误方式：比较常见的不明智的选择就是把第一个元素作为支点。但如果输入是已经预先排过序的，或者是倒序的，该支点给出的分组就很糟，因为它是一个末端的元素；而且这种情况会在迭代中继续出现，会以O(N^2)的时间复杂度而告终，所以选择第一个元素作为支点不是好的策略。
中位选择：
把中间元素即待排序序列中间位置的元素作为支点是合理的选择。当输入已经排过序时这种选择在每次递归调用中都会给出理想的支点。
中值划分：
在上诉选择中使用中间值作为支点可以消除非随机输入时出现的退化情况。但这是一种消极的选择，就是说仅仅是试图避免一个坏的支点而并没有去尝试选择一个更好的支点。中值划分是一种选择比平均情况更好的支点的尝试。在中值划分中，一种比较简单而有效的策略是选择待排序列的第一个、中间一个以及最好一个记录这3个值的中值作为支点。同样道理，也可以从待排序列中等距离地选取5各值，并将这5各值的中值作为支点。
4、程序设计
本实验的目的是设计并实现一种快速排序 Quicksort 的优化版本，并且比较在下列组合情况下算法的性能表现
(1) cutoff值从0~20。Cutoff值的作用是只有当数组的长度小于等于这个值时才使用另一种简单排序方法对其排序 否则使用Quicksort算法排序。
(2) 选定支点的方法分别是“第一个元素” “三个元素的中值” “五个元素的中值”。
程序主要由6部分组成，分别是：
（1）程序入口main函数；
（2）Quicksort,快速排序算法的实现部分；
（3）MedianOf3,选择三个值的中值作为中点；
（4）MedianOf5,选择五个值的中点作为支点；
（5）Swap,简单地交换两个元素的值；
（6）Insertion,在数组长度小于cutoff值时使用插入排序来代替快速排序。
三、测试结果
改完相关错误后运行代码，运行结果（如图4所示），在相关文件中新建文本文件，文件命名为”input.txt“。在文本文件中，打入输入数据，得出下列截图（图）。
图三：建立input并输入
回到程序，程序运行。
图四：程序运行输入数据并确定。
图五：程序运行完毕查看output文件。
四、分析与探讨
重点函数分析：
Main函数：
int main()
{
int i, group = 0, numbOFelements, elements, Amount;
int Array[10000];
int cutoff = 0;
FILE *InputPTR, *OutputPTR; /* input和output文件指针 */
InputPTR = fopen("input.txt", "r+");
OutputPTR = fopen("output.txt", "w+");
if (InputPTR == NULL) /* 检查input文件是否存在 */
{
W++;
InitGameBoard();
}
putin();
if ((median != 1) && (median != 3) && (median != 5))
{
N++;
putin();
}
start = GetTickCount();
Amount = fscanf(InputPTR, "%d", &numbOFelements); /* 读取每次迭代的元素的个数 */
while (Amount != EOF) /* 当读到的不是文件的末尾 */
{
start1 = GetTickCount();
group++;
fprintf(OutputPTR, "Case number: %d\nNumber of elements: %d\n",
group, numbOFelements); /*输出的格式 */
for (i = 0;i { fscanf(InputPTR, "%d", &Array[i]); /*将输入读 入到数组中 */ fgetc(InputPTR); } fgetc(InputPTR); QuickSort(Array, 0, numbOFelements - 1, cutoff, median); /*给数组排序 */ for (i = 0;i { fprintf(OutputPTR, "%d ", Array[i]); /*打印排序 后的数组 */ } stop1 = GetTickCount(); tim1 = stop1 - start1; fprintf(OutputPTR, "\n 本组数据消耗时间为:%d ms ", tim1); tim = tim1+tim; Amount = fscanf(InputPTR, "%d", &numbOFelements); fprintf(OutputPTR, "\n\n"); } fclose(InputPTR); fclose(OutputPTR); stop = GetTickCount(); InitGameBoard(); return 0; } Main函数主要内容： 打开input.txt和output.txt文件； 读入数的个数n； 从文件中顺序读入n个数，并放到数组中； 应用Quicksort对该数组排序； 将排序后的数输出到文件output.txt中； 读入下一组数的个数，继续上述过程； 关闭文件。 QuickSort函数： void QuickSort(int Array[], int min, int max, int cutoff, int median) { /* median=1时使用第一个值作为支点 median=3时使用三个值的中值作为支点 median=5时使用五个值的中值作为支点 */ int low, high, Pivot; if ((max - min) == 0) return; /* 如果数组中没有元素 */ if (min + cutoff <= max && (max - min + 1) >= median) { /* 检查cutoff值是否合适 */ if (median == 1) { Swap(&Array[min], &Array[max]); Pivot = Array[max]; } else if (median == 3) { /* 调用函数MedianOf3 */ Pivot = MedianOf3(Array, min, max); } else if (median == 5) { /*调用函数MedianOf5 */ Pivot = MedianOf5(Array, min, max); } low = min; high = max; for (; ; ) { while (Array[low] < Pivot) { /*跳过比支点小的值 */ low++; } while (Array[--high] > Pivot) { /* 跳过比支点大的值 */ } if (low < high) { /* 交换两个值 */ Swap(&Array[low], &Array[high]); } else { /* 如果指针重叠了，则跳出循环 */ break; } } Swap(&Array[low], &Array[max]); QuickSort(Array, min, low - 1, cutoff, median); /* 分成两部分递归调用快速排序 */ QuickSort(Array, low + 1, max, cutoff, median); } else { InsertionSort(Array, min, max); /* 对剩余的数组进行插入排序 */ } } Quicksort函数 参数：待排数组，待排段的起点位置，待排段的终点位置，cutoff值，支点选择方法 If数组时空的 Exit If待排数段的元素个数大于等于cutoff值，且元素个数大于等于支点选择方法所要求的元素个数 根据支点选择方法选择一个元素作为支点 设置low为起点值、high为终点值 While low<=high{ While low位置的值小于支点值 Low++ ； While high位置的值大于支点值 High——； If low 交换low、high两个元素 } 将low位置的元素与支点元素交换 Quicksort递归调用左半段 Quicksort递归调用右半段 Else 应用直接插入排序法对数组元素排序 MedianOf3：选择三个值的中值作为中点； MedianOf5：选择五个值的中点作为支点； Swap：简单地交换两个元素的值； Insertion：在数组长度小于cutoff值时使用插入排序来代替快速排序。 五、数据异常测试案例 1.没有配置input文件 解决方法：在特定文件夹创建input文件并输入数值保存。 2.输入数值有误 解决方法；回到input文件输入正确的数值。 六、小结 通过这次课程设计，进一步加深了我对各种排序算法的认识，特别是快速排序算法。每种排序算法都有其不足，我们在编写程序时要用其长处。不足之处我们可以使用其他算法进行替换。从而在时间上获得更好的效益。虽然这次课程设计已经有现成的代码但是我从代码中学到了一些东西，比如对文件的读写操作。 以前我很少会将程序的输出结果以文本的格式存放起来。我觉得我在数据结构这门课上还需要花很多的时间，以前只学习理论知识，现在应用到实践真的花费了很大的力气，还需继续努力。 我同时体会到了团队合作的重要性，从最初的查阅资料到最后的程序的成功运行，与其说是学习，不如说它是合作精神和毅力的考验。经过这次课程设计，我们不仅学到了很多知识和技能，更重要的是团队的合作。 最后，在这次的实训过程中，我们深刻的认识到了自己在学习方面的不足之处，我知道我还有太多的基本的思想没有真正的理解，当然我们不会灰心，我们会在以后的日子里努力弥补我们的不足。 七、参考文献 [1]何钦铭陈根才数据结构课程设计浙江大学出版社 2007年8月 [2] 谭浩强.C程序设计（第三版）.清华大学出版社,2005年7月 [3] 严蔚敏,吴伟民.数据结构（C语言版）.清华大学出版社,1997年4月 八、源程序清单 #define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE #undef UNICODE #undef _UNICODE #include #include #include #include #include #include #include #include #define SIZE 10000 /* 数组最大的容量 */ #define NameMaxLength 12 //设定用户名的最大字符数为：NameMaxLength-2 #define PsdMaxLength 10 //设定密码的最大字符数 #define boxbkclr 0xfedcbd //绘制消息框和登录框的主题填充颜色 #define drawFieldbkclr 0xFFFFFF //窗口区域的背景填充颜色 /*----------------------------------------与算法相关的函数和定义 ---------------------------------*/ int MedianOf3(int a[], int low, int high); int MedianOf5(int a[], int low, int high); void Swap(int *a, int *b); void QuickSort(int a[], int left, int right, int cutoff, int median); void InsertionSort(int a[], int low, int high); int median; int cutoff; /*--------------------------------------与界面相关的函数和定义------------------------------------*/ void DrawMsgBox(); void InitGameBoard(); void putin(); void InputName(); //输入账号 void InputPsd(); //输入密码 int xb00 = 0, xb01 = 0, xb02 = 0, xb03 = 0, xb04 = 0, xb05 = 0;//控件（按钮或输入框）的位置坐标 int yb00 = 0, yb01 = 0, yb02 = 0, yb03 = 0, yb04 = 0, yb05 = 0;//控件（按钮或输入框）的位置坐标 int T = 0; int W = 0; int N = 0; int start, start1, stop, stop1; int tim=0,tim1; char IptName[NameMaxLength] = { ' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ','\0' }; char IptPsd[PsdMaxLength] = { ' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ','\0' }; int ResponseMouse(int xb0, int yb0, int xb1, int yb1, int xb2, int yb2, int xb3, int yb3, int xb4, int yb4, int xb5, int yb5) { int place = -1; MOUSEMSG m;//定义鼠标消息 while (true) { m = GetMouseMsg();//获取一条鼠标消息 if (m.uMsg == WM_LBUTTONDOWN) { if (xb0 == -1)//在绘图区域任意点击 { place = 0; break; } //单击第一个对象 if ((m.x>xb0) && (m.x { place = 1; break; } //单击第二个对象 数据结构课程设计题目 数据结构课程设计题目(大题目).doc 一、公司销售管理系统 项目开发基本要求 1．客户信息管理：对客户的基本信息进行添加、修改和删除。 2．产品信息管理：对产品的基本信息进行添加、修改和删除。 3．供应商信息管理：对供应商的基本信息进行添加、修改和删除。 4．订单信息管理：对订单的基本信息进行添加、修改和删除。 二、高校科研管理系统 系统主要用于帮助高校或科研单位管理和维护各项科研相关资料 项目开发基本要求 1．系统用户管理模块：为系统新用户设置用户名及口令；操作员更改自己的系统口令。2．数据字典管理模块：管理项目性质包括：分为国家自然科学基金、863、部省科委及企业集团四种情况；范围包括：分为全国、国际、地方三种情况；检索源包括：分为EI、SCI、核心和一般四种情况。 3．项目参加人员管理模块包括：显示添加修改删除查询。 4．项目基本情况模块包括：显示添加修改删除查询。 5．项目获奖情况模块包括：显示添加修改删除查询。 6．期刊论文管理模块包括：显示添加修改删除查询。 7．著作管理模块包括：显示添加修改删除查询。 8．科研工作量统计模块：按照学校科研工作量计算办法，为每位科研人员进行科研工作量的计算和统计。 9．科研积分统计模块：按照学校科研积分计算办法，为每位科研人员进行科研计分的计算和统计。 三、网络五子棋对战 四、不同排序算法模拟 五、科学计算器 数据结构课程设计题目 1.运动会分数统计 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， 1.一元稀疏多项式计算器 [问题描述] 设计一个一元稀疏多项式简单计算器。 [基本要求] 输入并建立多项式； 输出多项式，输出形式为整数序列：n, c1, e1, c2, e2,……, cn, en ，其中n是多项式的项数，ci, ei分别是第i项的系数和指数，序列按指数降序排序； 多项式a和b相加，建立多项式a+b; 多项式a和b相减，建立多项式a-b; [测试数据] (2x+5x8-3.1x11)+(7-5x8+11x9)=(-3.1x11+11x9+2x+7) (6x-3-x+4.4x2-1.2x9)-(-6x-3+5.4x2-x2+7.8x15)=(-7.8x15-1.2x9-x+12x-3) (1+x+x2+x3+x4+x5)+(-x3-x4)=(x5+x2+x+1) (x+x3)+(-x-x3)=0 (x+x2+x3)+0=(x3+x2+x) [实现提示] 用带头结点的单链表存储多项式，多项式的项数存放在头结点中。 2.背包问题的求解 [问题描述] 假设有一个能装入总体积为T的背包和n件体积分别为w1, w2, …,wn的物品，能否从n件物品中挑选若干件恰好装满背包，即使w1+w2+…+wn=T，要求找出所有满足上述条件的解。例如：当T=10，各件物品的体积为{1，8，4，3，5，2}时，可找到下列4组解：（1，4，3，2）、（1，4，5）、（8，2）、（3，5，2） [实现提示] 可利用回溯法的设计思想来解决背包问题。首先，将物品排成一列，然后顺序选取物品转入背包，假设已选取了前i件物品之后背包还没有装满，则继续选取第i+1件物品，若该件物品“太大”不能装入，则弃之而继续选取下一件，直至背包装满为止。但如果在剩余的物品中找不到合适的物品以填满背包，则说明“刚刚”装入背包的那件物品“不合适”，应将它取出“弃之一边”，继续再从“它之后”的物品中选取，如此重复，直至求得满足条件的解，或者无解。 由于回溯求解的规则是“后进先出”因此自然要用到栈。 3.完全二叉树判断 用一个二叉链表存储的二叉树，判断其是否是完全二叉树。 4.最小生成树求解（1人） 任意创建一个图，利用克鲁斯卡尔算法，求出该图的最小生成树。 5.最小生成树求解（1人） 任意创建一个图，利用普里姆算法，求出该图的最小生成树。 6.树状显示二叉树 编写函数displaytree(二叉树的根指针，数据值宽度，屏幕的宽度)输出树的直观示意图。输出的二叉树是垂直打印的，同层的节点在同一行上。 [问题描述] 假设数据宽度datawidth=2,而屏幕宽度screenwidth为64=26,假设节点的输出位置用 （层号，须打印的空格数）来界定。 第0层：根在（0，32）处输出； 《数据结构I》三级项目报告 大连东软信息学院 电子工程系 ××××年××月 三级项目报告注意事项 1. 按照项目要求书写项目报告，条理清晰，数据准确； 2. 项目报告严禁抄袭，如发现抄袭的情况，则抄袭者与被抄袭者均 以0分计； 3. 课程结束后报告上交教师，并进行考核与存档。 三级项目报告格式规范 1. 正文：宋体，小四号，首行缩进2字符，1.5倍行距，段前段后 各0行； 2. 图表：居中，图名用五号字，中文用宋体，英文用“Times New Roman”，位于图表下方，须全文统一。 目录 一项目设计方案 (3) 二项目设计分析 (4) 三项目设计成果 (4) 四项目创新创业 (5) 五项目展望 (6) 附录一：项目成员 (6) 附录二：相关代码、电路图等 (6) 一项目设计方案 1、项目名称: 垃圾回收 2、项目要求及系统基本功能： 1）利用数据结构的知识独立完成一个应用系统设计 2）程序正常运行，能够实现基本的数据增加、删除、修改、查询等功能3）体现程序实现算法复杂度优化 4）体现程序的健壮性 二项目设计分析 1、系统预期实现基本功能： （结合本系统预期具体实现，描述出对应基本要求(增、删、改、查等)的具体功能） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 2、项目模块功能描述 （基本分为组织实施组织、程序功能模块编写、系统说明撰写等。其中程序功能子模块实现） 模块一： 主要任务：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 模块二： 主要任务：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 模块n： 主要任务：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 数据结构实验总结报告 一、调试过程中遇到哪些问题？ （1）在二叉树的调试中，从广义表生成二叉树的模块花了较多时间调试。 由于一开始设计的广义表的字符串表示没有思考清晰，处理只有一个孩子的节点时发生了混乱。调试之初不以为是设计的问题，从而在代码上花了不少时间调试。 目前的设计是： Tree = Identifier(Node,Node) Node = Identifier | () | Tree Identifier = ASCII Character 例子：a(b((),f),c(d,e)) 这样便消除了歧义，保证只有一个孩子的节点和叶节点的处理中不存在问题。 （2）Huffman树的调试花了较长时间。Huffman编码本身并不难处理，麻烦的是输入输出。①Huffman编码后的文件是按位存储的，因此需要位运算。 ②文件结尾要刷新缓冲区，这里容易引发边界错误。 在实际编程时，首先编写了屏幕输入输出（用0、1表示二进制位）的版本，然后再加入二进制文件的读写模块。主要调试时间在后者。 二、要让演示版压缩程序具有实用性，哪些地方有待改进？ （1）压缩文件的最后一字节问题。 压缩文件的最后一字节不一定对齐到字节边界，因此可能有几个多余的0，而这些多余的0可能恰好构成一个Huffman编码。解码程序无法获知这个编码是否属于源文件的一部分。因此有的文件解压后末尾可能出现一个多余的字节。 解决方案： ①在压缩文件头部写入源文件的总长度（字节数）。需要四个字节来存储这个信息（假定文件长度不超过4GB）。 ②增加第257个字符（在一个字节的0~255之外）用于EOF。对于较长的文件， 会造成较大的损耗。 ③在压缩文件头写入源文件的总长度%256的值，需要一个字节。由于最后一个字节存在或不存在会影响文件总长%256的值，因此可以根据这个值判断整个压缩文件的最后一字节末尾的0是否在源文件中存在。 （2）压缩程序的效率问题。 在编写压缩解压程序时 ①编写了屏幕输入输出的版本 ②将输入输出语句用位运算封装成一次一个字节的文件输入输出版本 ③为提高输入输出效率，减少系统调用次数，增加了8KB的输入输出缓存窗口 这样一来，每写一位二进制位，就要在内部进行两次函数调用。如果将这些代码合并起来，再针对位运算进行一些优化，显然不利于代码的可读性，但对程序的执行速度将有一定提高。 （3）程序界面更加人性化。 Huffman Tree Demo (C) 2011-12-16 boj Usage: huffman [-c file] [-u file] output_file -c Compress file. e.g. huffman -c test.txt test.huff -u Uncompress file. e.g. huffman -u test.huff test.txt 目前的程序提示如上所示。如果要求实用性，可以考虑加入其他人性化的功能。 三、调研常用的压缩算法，对这些算法进行比较分析 （一）无损压缩算法 ①RLE RLE又叫Run Length Encoding，是一个针对无损压缩的非常简单的算法。它用重复字节和重复的次数来简单描述来代替重复的字节。尽管简单并且对于通常的压缩非常低效，但它有的时候却非常有用（例如，JPEG就使用它）。 变体1：重复次数+字符 文本字符串：A A A B B B C C C C D D D D，编码后得到：3 A 3 B 4 C 4 D。 数据结构课程设计 课程名称：内部排序算法比较 年级/院系：11级计算机科学与技术学院 姓名/学号： 指导老师： 第一章问题描述 排序是数据结构中重要的一个部分，也是在实际开发中易遇到的问题，所以研究各种排算法的时间消耗对于在实际应用当中很有必要通过分析实际结合算法的特性进行选择和使用哪种算法可以使实际问题得到更好更充分的解决！该系统通过对各种内部排序算法如直接插入排序，冒泡排序，简单选择排序，快速排序，希尔排序，堆排序、二路归并排序等，以关键码的比较次数和移动次数分析其特点，并进行比较，估算每种算法的时间消耗，从而比较各种算法的优劣和使用情况！排序表的数据是多种不同的情况，如随机产生数据、极端的数据如已是正序或逆序数据。比较的结果用一个直方图表示。 第二章系统分析 界面的设计如图所示： |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----（1）随机取数-------| |-----（2）自行输入-------| |-----（0）退出使用-------| |******************************| 请选择操作方式： 如上图所示该系统的功能有： （1）：选择1 时系统由客户输入要进行测试的元素个数由电脑随机选取数字进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并 打印出结果。 （2）选择2 时系统由客户自己输入要进行测试的元素进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并打印出结果。 （3）选择0 打印“谢谢使用！！”退出系统的使用！！ 第三章系统设计 （I）友好的人机界面设计：（如图3.1所示） |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----（1）随机取数-------| |-----（2）自行输入-------| |-----（0）退出使用-------| 《数据结构与算法》课程设计报告 学号： 班级序号： 姓名： 指导教师： 成绩： 中国地质大学信息工程学院地理信息系统系 2011年12 月 1．需求规格说明 【问题描述】 利用哈夫曼编码进行对已有文件进行重新编码可以大大提高减小文件大小，减少存储空间。但是，这要求在首先对一个现有文件进行编码行成新的文件，也就是压缩。在文件使用时，再对压缩文件进行解压缩，也就是译码，复原原有文件。试为完成此功能，写一个压缩/解压缩软件。 【基本要求】 一个完整的系统应具有以下功能： （1）压缩准备。读取指定被压缩文件，对文件进行分析，建立哈夫曼树，并给出分析结果（包括数据集大小，每个数据的权值，压缩前后文件的大小），在屏幕上输出。 （2）压缩。利用已建好的哈夫曼树，对文件进行编码，并将哈夫曼编码及文件编码后的数据一起写入文件中，形成压缩文件(*.Haf)。 （3）解压缩。打开已有压缩文件(*.Haf)，读取其中的哈夫曼编码，构建哈夫曼树，读取其中的数据，进行译码后，写入文件，完成解压缩。 （4）程序使用命令行方式运行 压缩命令：SZip A Test.Haf 1.doc 解压缩命令：SZip X Test.Haf 2.doc或SZip X Test.Haf 用户输入的命令不正确时，给出提示。 （5）使用面向对象的思想编程，压缩/解压缩、哈夫曼构建功能分别构建类实现。 2．总体分析与设计 （1）设计思想： 1、压缩准备：1> 读文件，逐个读取字符，统计频率 2> 建立哈夫曼树 3> 获得哈弗曼编码 2、压缩过程： 1> 建立一个新文件，将储存权值和字符的对象数组取存储在文件头 数据结构课程设计题目 说明： （1）选用语言：C或Java语言； （2）需要注明3人（可少于3人）小组各自承担和完成的任务（据此给予成绩）； （3）如下带“*”的题目，“*”越多，难度越大一些，分值权重更高---要得到更高分数，推荐选择。 要求： (1) 用中文给出设计说明书（含重要子函数的流程图）； (2) 给出测试通过、能实现相应功能的源代码； (3) 测试报告。 0、小学数学四则混合运算试题出题、评价、题库自动生成与组卷系统（****）---已经有2组选择 任务： （1）将随机给出的四则混合运算表达式显示在计算机显示器上，要求应试者给出答案；并且使用堆栈对该表达式求值，同给出的答案进行比较，判断 正确和错误。给出鼓励信息和嘉奖信息； （2）保存多人在不同时间应试的题目与他（或她）给出的答案，评价所出题目的难易程度（通过多人回答正确与否的情况给出），形成题库； （3）按照用户给出的题目难易程度指标（例如让50人的得分满足怎样的正态分布，如90分以上10%，80分以上30%，70分以上30%，60分以上20%，60分 以下10%），从题库中抽取不同的题目，组成试卷。 要求：随机产生的题目中，参加运算的数据随机、运算符随机。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。 1、集合的并、交和差运算---已经有1组选择 任务：编制一个能演示执行集合的并、交和差运算的程序。 要求: (1) 集合的元素限定为小写字母字符[…a?..?z?] 。 (2) 演示程序以用户和计算机的对话方式执行。 实现提示:以链表表示集合。 选作内容: (1) 集合的元素判定和子集判定运算。 (2) 求集合的补集。 (3) 集合的混合运算表达式求值。 (4) 集合的元素类型推广到其他类型，甚至任意类型。 2、停车场管理------已经有2组选择 任务：设停车场是一个可以停放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，依次有北向南排列（大门在最南端，最先到达的第一车停放在车场的最北端），若车场内已停满n辆车，那么后来的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先退出车场为它让路，待该辆车开出大门外，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停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模拟程序。 要求：以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道。每一组输入数据包括三个数据项：汽车“到达”或“离去”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：若是车辆到达，则输出汽车在停车场内或便道上的停车位置；若是车辆离去，则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用（在便道上停车不收费）。栈以顺序存储结构实现，队列以链表结构实现。 3、哈夫曼码的编/译码系统（**）---已经有1组选择 题目2：运动会分数统计 1.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） 2.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、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。 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。 。 题目6：哈夫曼编/译码器 1.问题描述 利用哈夫曼编码进行信息通信可以大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。但是，这要求在发送端通过一个编码系统对待传数据预先编码，在接收端将传来的数据进行译码（复原）。对于双工信道（即可以双向传输信息的信道），每端都需要一个完整的编/译码系统。试为这样的信息收发站写一个哈夫曼编/译码系统。 2.功能要求 I：初始化（Initialization）。从终端读入字符集大小n，以及n个字符和n个权值，建立哈夫曼树，并将它存于文件hfmTree中。 E：编码（Encoding）。利用已建好的哈夫曼树（如不在内存，则从文件htmTree 中读入），对文件ToBeTran中的正文进行编码，然后将结果存入文件CodeFile 中。 D：译码（Decoding）。利用已建好的哈夫曼树将文件CodeFile中的代码进行译码，结果存入文件TextFile中。 P：印代码文件（Print）。将文件CodeFile以紧凑格式显示在终端上，每行50个代码。同时将此字符形式的编码写入文件CodePrint中。 T：印哈夫曼树（Tree Printing）。将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式（树或凹入表形式）显示在终端上，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件TreePrint 中。 题目9：构造可以使n个城市连接的最小生成树 1.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。 2.功能要求 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。 一、问题描述 1、排序问题描述 排序是计算机程序设计的一种重要操作，他的功能是将一组任意顺序数据元素（记录），根据某一个（或几个）关键字按一定的顺序重新排列成为有序的序列。简单地说，就是将一组“无序”的记录序列调整为“有序”的记录序列的一种操作。 本次课程设计主要涉及几种常用的排序方法，分析了排序的实质，排序的应用，排序的分类，同时进行各排序方法的效率比较，包括比较次数和交换次数。我们利用java语言来实现本排序综合系统，该系统包含了：插入排序、交换排序、选择排序、归并排序。其中包括： （1）插入排序的有关算法：不带监视哨的直接插入排序的实现； （2）交换排序有关算法：冒泡排序、快速排序的实现； （3）选择排序的有关算法：直接选择排序、堆排序的实现； （4）归并排序的有关算法：2-路归并排序的实现。 2、界面设计模块问题描述 设计一个菜单式界面，让用户可以选择要解决的问题，同时可以退出程序。界面要求简洁明了，大方得体，便于用户的使用，同时，对于用户的错误选择可以进行有效的处理。 二、问题分析 本人设计的是交换排序，它的基本思想是两两比较带排序记录的关键字，若两个记录的次序相反则交换这两个记录，直到没有反序的记录为止。应用交换排序基本思想的主要排序方法有冒泡排序和快速排序。 冒泡排序的基本思想是：将待排序的数组看作从上到下排列，把关键字值较小的记录看作“较轻的”，关键字值较大的纪录看作“较重的”，较小关键字值的记录好像水中的气泡一样，向上浮；较大关键字值的纪录如水中的石块向下沉，当所有的气泡都浮到了相应的位置，并且所有的石块都沉到了水中，排序就结束了。 冒泡排序的步骤： 1)置初值i=1； 2)在无序序列｛r[0],r[1],…，r[n-i]｝中，从头至尾依次比较相邻的两个记录r[j] 与r[j+1]（0<=j<=n-i-1）,若r[j].key>r[j+1].key，则交换位置； 3)i=i+1； 4)重复步骤2）和3），直到步骤2）中未发生记录交换或i=n-1为止； 要实现上述步骤，需要引入一个布尔变量flag，用来标记相邻记录是否发生交换。 快速排序的基本思想是：通过一趟排序将要排序的记录分割成独立的两个部分，其中一部分的所有记录的关键字值都比另外一部分的所有记录关键字值小，然后再按此方法对这两部分记录分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个记录序列变成有序。 快速排序步骤： 1)设置两个变量i、j，初值分别为low和high，分别表示待排序序列的起始下 课程设计说明书 课程名称：数据结构 专业：班级： 姓名：学号： 指导教师：成绩： 完成日期：年月日 任务书 题目：黑白棋系统 设计内容及要求： 1.课程设计任务内容 通过玩家与电脑双方的交替下棋，在一个8行8列的方格中，进行棋子的相互交替翻转。反复循环下棋，最后让双方的棋子填满整个方格。再根据循环遍历方格程序，判断玩家与电脑双方的棋子数。进行大小判断，最红给出胜负的一方。并根据y/n选项，判断是否要进行下一局的游戏。 2.课程设计要求 实现黑白两色棋子的对峙 开发环境：vc++6.0 实现目标： （1）熟悉的运用c语言程序编写代码。 （2）能够理清整个程序的运行过程并绘画流程图 （3）了解如何定义局部变量和整体变量； （4）学会上机调试程序，发现问题，并解决 （5）学习使用C++程序来了解游戏原理。 （6）学习用文档书写程序说明 摘要 本文的研究工作在于利用计算机模拟人脑进行下黑白棋，计算机下棋是人工智能领域中的一个研究热点，多年以来，随着计算机技术和人工智能技术的不断发展，计算机下棋的水平得到了长足的进步 该程序的最终胜负是由棋盘上岗双方的棋子的个数来判断的，多的一方为胜，少的一方为负。所以该程序主要运用的战术有削弱对手行动战术、四角优先战术、在游戏开局和中局时，程序采用削弱对手行动力战术，即尽量减少对手能够落子的位置；在游戏终局时则采用最大贪吃战术，即尽可能多的吃掉对手的棋子；而四角优先战术则是贯穿游戏的始终，棋盘的四角围稳定角，不会被对手吃掉，所以这里是兵家的必争之地，在阻止对手进角的同时，自己却又要努力的进角。 关键词：黑白棋；编程；设计 实验一~实验四任选一题；实验五~实验九任选一题。 实验一运动会分数统计 一、实验目的： （1）熟练掌握线性表的两种存储方式 （2）掌握链表的操作和应用。 （3）掌握指针、结构体的应用 （4）按照不同的学校，不同项目和不同的名次要求，产生各学校的成绩单、团体总分报表。 二、实验内容： 【问题描述】 参加运动会的n个学校编号为1~n。比赛分成m个男子项目和w个女子项目，项目编号分别为1~m和m＋1~m＋w。由于各项目参加人数差别较大，有些项目取前五名，得分顺序为7，5，3，2，1；还有些项目只取前三名，得分顺序为5，3，2。写一个统计程序产生各种成绩单和得分报表。 【基本要求】 产生各学校的成绩单，内容包括各校所取得的每项成绩的项目号、名次（成绩）、姓名和得分；产生团体总分报表，内容包括校号、男子团体总分、女子团体总分和团体总分。 【测试数据】 对于n＝4，m＝3，w＝2，编号为奇数的项目取前五名，编号为偶数的项目取前三名，设计一组实例数据。 【实现提示】 可以假设m≤20，m≤30，w≤20，姓名长度不超过20个字符。每个项目结束时，将其编号、类型符（区分取前五名还是前三名）输入，并按名次顺序输入运动员姓名、校名（和成绩）。 【选作内容】 允许用户指定某些项目可采取其他名次取法。 实验二停车场管理 一、实验目的： （1）熟练掌握栈顺存和链存两种存储方式。 （2）掌握栈的基本操作及应用。 （3）以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道，按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。 二、实验内容： 【问题描述】 设停车场是一个可停放n辆汽车的长通道，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，依次由北向南排列（大门在最南端，最先到达的第一辆车信放在车场的最北端），若车场内已停满n辆汽车，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先退出车场为它让路，待该辆车开出大门外，其他车辆再按原次序进入车场院，每辆停放在车场的车在它离开停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模拟程序。 【基本要求】 以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道，按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。每一组输入数据包括三个数据项：汽车“到达”或“离去”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：若是车辆到达，则输出汽车在停车场内或便道上的停车位置；若是车辆离去，则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用（在便道上停留的时间不收费）。栈以顺序结构实现，队列以链表结构实现。 【测试数据】 设n=2，输入数据为：(A，1，5)，（A，1，15），（A，3，20），（A，4，25），（A，5，30），（D，2，35），（D，4，40），（E，0，0）。其中：A表示到达（Arrival）；D表示离去（Departure）；E表示输入结束（End）。 【实现提示】 需另设一个栈，临时停放为给要离去的汽车让路而从停车场退出来的汽车，也用顺序存储结构实现。输入数据按到达或离去的时刻有序。栈中每个元素表示一辆汽车，包含两个数据项：汽车的牌照号码和进入停车场的时刻。 【选作内容】 （1）两个栈共享空间，思考应开辟数组的空间是多少？ （2）汽车可有不同种类，则他们的占地面积不同收费标准也不同，如1辆客车和1.5辆小汽车的占地面积相同，1辆十轮卡车占地面积相当于3辆小汽车的占地面积。（3）汽车可以直接从便道开走，此时排在它前面的汽车要先开走让路，然后再依次排到队尾。 （4）停放在便道上的汽车也收费，收费标准比停放在停车场的车低，请思考如何修改结构以满足这种要求。 《数据结构》课程设计题目 1. 排序算法的性能分析 问题描述 设计一个测试程序，比较几种内部排序算法的关键字比较次数和移动次数以取得直观感受。 基本要求 （1）对冒泡排序、直接排序、选择排序、箱子排序、堆排序、快速排序及归并排序算法进行比较。 （2）待排序表的表长不小于100，表中数据随机产生，至少用5组不同数据作比较，比较指标：关键字参加比较次数和关键字的移动次数（关键字交换记为3次移动）。 （3）输出比较结果。 选做内容 （1）对不同表长进行比较。 （2）验证各算法的稳定性。 （3）输出界面的优化。 2. 排序算法思想的可视化演示—1 基本要求 排序数据随机产生，针对随机案例，对冒泡排序、箱子排序、堆排序、归并算法，提供排序执行过程的动态图形演示。 3. 排序算法思想的可视化演示—2 基本要求 排序数据随机产生，针对随机案例，，对插入排序、选择排序、基数排序、快速排序算法，提供排序执行过程的动态图形演示。 4. 线性表的实现与分析 基本要求 ①设计并实现线性表。 ②线性表分别采取数组（公式化描述）、单链表、双向链表、间接寻址存储方 式 ③针对随机产生的线性表实例，实现线性表的插入、删除、搜索操作动态演示(图 形演示)。 5. 等价类实现及其应用 问题描述：某工厂有一台机器能够执行n个任务，任务i的释放时间为r i（是一个整数），最后期限为d i（也是整数）。在该机上完成每个任务都需要一个单元的时间。一种可行的调 度方案是为每个任务分配相应的时间段，使得任务i的时间段正好位于释放时间和最后期限之间。一个时间段不允许分配给多个任务。 基本要求： 使用等价类实现以上机器调度问题。 等价类分别采取两种数据结构实现。 6. 一元稀疏多项式计算器 问题描述 设计一个一元稀疏多项式简单计算器。 基本要求 一元稀疏多项式简单计算器的基本功能是： （1）输入并建立多项式； （2）输出多项式，输出形式为整数序列：n，c1，e1，c2，e2，…,c n，e n，其中n是多项式的项数，c i，e i，分别是第i项的系数和指数，序列按指数降序排序； （3）多项式a和b相加，建立多项式a+b； （4）多项式a和b相减，建立多项式a-b； （5）计算多项式在x处的值； （6）计算器的仿真界面（选做） 7. 长整数的代数计算 问题描述 应用线性数据结构解决长整数的计算问题。设计数据结构完成长整数的表示和存储，并编写算法来实现两长整数的加、减、乘、除等基本代数运算。 基本要求 ①长整数长度在一百位以上。 ②实现两长整数在取余操作下的加、减、乘、除操作，即实现算法来求解a+b mod n, a-b mod n, a?b mod n, a÷b mod n。 ③输入输出均在文件中。 ④分析算法的时空复杂性。 8. 敢死队问题。 有M个敢死队员要炸掉敌人的一碉堡，谁都不想去，排长决定用轮回数数的办法来决定哪个战士去执行任务。如果前一个战士没完成任务，则要再派一个战士上去。现给每个战士编一个号，大家围坐成一圈，随便从某一个战士开始计数，当数到5时，对应的战士就去执行任务，且此战士不再参加下一轮计数。如果此战士没完成任务，再从下一个战士开始数数，被数到第5时，此战士接着去执行任务。以此类推，直到任务完成为止。排长是不愿意去的，假设排长为1号，请你设计一程序，求出从第几号战士开始计数才能让排长最后一个留下来而不去执行任务。 要求：至少采用两种不同的数据结构的方法实现。 9. 简单计算器 《数据结构》课程设计报告 专业 班级 姓名 学号 指导教师 起止时间 课程设计：排序综合 一、任务描述 利用随机函数产生n个随机整数（20000以上），对这些数进行多种方法进行排序。（1）至少采用三种方法实现上述问题求解（提示，可采用的方法有插入排序、希尔排序、起泡排序、快速排序、选择排序、堆排序、归并排序）。并把排序后的结果保存在不同的文件中。 （2）统计每一种排序方法的性能（以上机运行程序所花费的时间为准进行对比），找出其中两种较快的方法。 要求：根据以上任务说明，设计程序完成功能。 二、问题分析 1、功能分析 分析设计课题的要求，要求编程实现以下功能： （1）随机生成N个整数，存放到线性表中； （2）起泡排序并计算所需时间； （3）简单选择排序并计算时间； （4）希尔排序并计算时间； （5）直接插入排序并计算所需时间； （6）时间效率比较。 2、数据对象分析 存储数据的线性表应为顺序存储。 三、数据结构设计 使用顺序表实现，有关定义如下： typedef int Status; typedef int KeyType ; //设排序码为整型量 typedef int InfoType; typedef struct { //定义被排序记录结构类型 KeyType key ; //排序码 I nfoType otherinfo; //其它数据项 } RedType ; typedef struct { RedType * r; //存储带排序记录的顺序表 //r[0]作哨兵或缓冲区 int length ; //顺序表的长度 } SqList ; //定义顺序表类型 四、功能设计 （一）主控菜单设计 编号 课程设计 题目 1、一元稀疏多项式计算器 2、模拟浏览器操作程序 3、背包问题的求解 4、八皇后问题 二级学院计算机科学与工程学院 专业计算机科学与技术 班级 2011级 37-3班 学生姓名 XX 学号 XXXXXXXXXX 指导教师 XXXXX 评阅教师 时间 1、一元稀疏多项式计算器 【实验内容】 一元稀疏多项式计算器。 【问题描述】 设计一个一元稀疏多项式简单计算器。 【需求分析】 其基本功能包括： （1）输入并建立多项式； （2）输出多项式，输出形式为整数序列为：n,c1,e1,c2,e2,……,cn,en,其中n 是多项式的项数，ci，ei分别是第i项的系数和指数，序列按指数降序排序；（3）多项式a和b相减，建立多项a+b； （4）多项式a和b相减，建立多项式a-b； （5）计算多项式在x处的值； （6）计算器的仿真界面（选做）； 【概要设计】 -=ADT=- { void input(Jd *ha,Jd *hb)； void sort(dnode *h) dnode *operate(dnode *a,dnode *b) float qiuzhi(int x,dnode *h) f",sum); printf("\n"); } 【运行结果及分析】 （1）输入多项式： （2）输出多项式（多项式格式为：c1x^e1+c2x^e2+…+cnx^en）： （3）实现多项式a和b相加： （4）实现多项式a和b相减： （5）计算多项式在x处的值： 2、模拟浏览器操作程序 【实验内容】 模拟浏览器操作程序 【问题描述】 标准Web浏览器具有在最近访问的网页间后退和前进的功能。实现这些功能的一个方法是：使用两个栈，追踪可以后退和前进而能够到达的网页。在本题中，要求模拟实现这一功能。 【需求分析】 需要支持以下指令： BACK：将当前页推到“前进栈”的顶部。取出“后退栈”中顶端的页面，使它成为当前页。若“后退栈”是空的，忽略该命令。 FORWARD：将当前页推到“后退栈”的顶部。取出“前进栈”中顶部的页面，使它成为当前页。如果“前进栈”是空的，忽略该命令。 VISIT 《数据结构》课程设计课题表 课题1：设计出链表结构的相关函数库，以便在程序设计中调用。要求： （1）包括线性表的各种基本函数以及常用函数（自己确定函数、函数形式及理由）。 （2）最好能借助语言环境实现图形显示功能，以便能将抽象的数据结构以图形方式显示出来，将复杂的运行过程以动态方式显示出来。 （3）给出若干例程，演示通过调用自己的库函数来实现相关问题的求解。 课题2：设计出顺序表结构的相关函数库，以便在程序设计中调用。要求： （1）包括线性表的各种基本函数以及常用函数（自己确定函数、函数形式及理由）。 （2）最好能借助语言环境实现图形显示功能，以便能将抽象的数据结构以图形方式显示出来，将复杂的运行过程以动态方式显示出来。 （3）给出若干例程，演示通过调用自己的库函数来实现相关问题的求解。 课题3：设计程序以实现任意两个高次多项式的加法和乘法运算。 要求： （1）所设计的数据结构应尽可能节省存储空间。 （2）程序的运行时间应尽可能少。 课题4：设计一个模拟计算器的程序，要求能对包含加、减、乘、除、括号运算符及SQR和ABS函数的任意整型表达式进行求解。 要求：要检查有关运算的条件，并对错误的条件产生报警。 课题5：设计出二叉链表结构的相关函数库，以便在程序设计中调用。要求： （1）包括二叉树的各种基本函数以及常用函数（自己确定函数、函数形式及理由）。 （2）最好能借助语言环境实现图形显示功能，以便能将抽象的数据结构以图形方式显示出来，将复杂的运行过程以动态方式显示出来。 （3）给出若干例程，演示通过调用自己的库函数来实现相关问题的求解。 课题6：设计出树结构的相关函数库，以便在程序设计中调用。要求： （1）包括树结构的存储结构及各种基本函数以及常用函数（自己确定函数、函数形式及理由）。 （2）最好能借助语言环境实现图形显示功能，以便能将抽象的数据结构以图形方式显示出来，将复杂的运行过程以动态方式显示出来。 （3）给出若干例程，演示通过调用自己的库函数来实现相关问题的求解。 课题7：选择合适的存储结构表示广义表，并能实现下列运算要求： （1）用大写字母表示广义表，用小写字母表示原子，并提供设置广义表的值的功能。 （2）取广义表L的表头和表尾的函数head(L)和tail(L)。 排序算法： (1) 直接插入排序 (2) 折半插入排序(3) 冒泡排序 (4) 简单选择排序 (5) 快速排序(6) 堆排序 (7) 归并排序 【算法分析】 （1）直接插入排序；它是一种最简单的排序方法，它的基本操作是将一个记录插入到已排好的序的有序表中，从而得到一个新的、记录数增加1的有序表。 （2）折半插入排序：插入排序的基本操作是在一个有序表中进行查找和插入，我们知道这个查找操作可以利用折半查找来实现，由此进行的插入排序称之为折半插入排序。折半插入排序所需附加存储空间和直接插入相同，从时间上比较，折半插入排序仅减少了关键字间的比较次数，而记录的移动次数不变。 （3）冒泡排序：比较相邻关键字，若为逆序（非递增），则交换，最终将最大的记录放到最后一个记录的位置上，此为第一趟冒泡排序；对前n-1记录重复上操作，确定倒数第二个位置记录；……以此类推，直至的到一个递增的表。 (4)简单选择排序：通过n-i次关键字间的比较，从n-i+1个记录中选出关键字最小的记录，并和第i（1<=i<=n）个记录交换之。 (5)快速排序:它是对冒泡排序的一种改进，基本思想是，通过一趟排序将待排序的记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。 (6)堆排序: 使记录序列按关键字非递减有序排列，在堆排序的算法中先建一个“大顶堆”，即先选得一个关键字为最大的记录并与序列中最后一个记录交换，然后对序列中前n-1记录进行筛选，重新将它调整为一个“大顶堆”，如此反复直至排序结束。 (7)归并排序:归并的含义是将两个或两个以上的有序表组合成一个新的有序表。假设初始序列含有n个记录，则可看成是n个有序的子序列，每个子序列的长度为1，然后两两归并，得到n/2个长度为2或1的有序子序列；再两两归并，……，如此重复，直至得到一个长度为n的有序序列为止，这种排序称为2-路归并排序。 【算法实现】 （1）直接插入排序： void InsertSort(SqList &L){ for(i=2;i<=L.length ;i++) if(L.elem[i] 数据结构课程设计 设计说明书 TSP 问题 起止日期：2016 年 6 月27 日至2016 年7 月 1 日 学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师( 签字) 2016 年7 月 1 日 目录 第1 章需求分析.................................................................................1... 1.1 简介 (1) 1.2 系统的开发背景 (1) 1.3 研究现状 (1) 第2 章概要设计.................................................................................2... 2.1 系统开发环境和技术介绍 (2) 2.2 系统需求分析 (2) 2.2.1 总体功能分析 (2) 2.2.2 核心功能分析 (3) 第3 章详细设计...................................................................................4... 3.1 系统开发流程 (4) 3.2 系统模块设计 (4) 3.3 系统结构 (6) 3.2 系统流程图 (6) 第4 章调试分析...................................................................................7... 4.1 程序逻辑调试 (7) 4.2 系统界面调试 (8) 第5 章测试结果...................................................................................9... 5.1 测试环境 (9) 5.2 输入输出测试项目 (9) 5.3 测试结果 (10) 结论.....................................................................................................1..1.. 参考文献................................................................................................1..1. 附录.......................................................................................................1..2.. 关于数据结构课程设计心得体会范文 心得体会是指一种读书、实践后所写的感受性文字。是指将学习的东西运用到实践中去，通过实践反思学习内容并记录下来的文字，近似于经验总结。下面是小编搜集的关于数据结构课程设计心得体会范文，希望对你有所帮助。 关于数据结构课程设计心得体会(1) 这学期开始两周时间是我们自己选题上机的时间，这学期开始两周时间是我们自己选题上机的时间，虽然上机时间只有短短两个星期但从中确实学到了不少知识。上机时间只有短短两个星期但从中确实学到了不少知识。 数据结构可以说是计算机里一门基础课程，据结构可以说是计算机里一门基础课程，但我觉得我们一低计算机里一门基础课程定要把基础学扎实，定要把基础学扎实，然而这次短短的上机帮我又重新巩固了 c 语言知识，让我的水平又一部的提高。数据结构这是一门语言知识让我的水平又一部的提高。数据结构这是一门知识，纯属于设计的科目，它需用把理论变为上机调试。 纯属于设计的科目，它需用把理论变为上机调试。它对我们来说具有一定的难度。它是其它编程语言的一门基本学科。来说具有一定的难度。它是其它编程语言的一门基本学科。我选的上机题目是交叉合并两个链表，对这个题目，我选的上机题目是交叉合并两个链表，对这个题目，我觉得很基础。刚开始调试代码的时候有时就是一个很小的错觉得很基础。 刚开始调试代码的时候有时就是一个很小的错调试代码的时候误，导致整个程序不能运行，然而开始的我还没从暑假的状导致整个程序不能运行，态转到学习上，每当程序错误时我都非常焦躁，态转到学习上，每当程序错误时我都非常焦躁，甚至想到了放弃，但我最终找到了状态，一步一步慢慢来，放弃，但我最终找到了状态，一步一步慢慢来，经过无数次的检查程序错误的原因后慢慢懂得了耐心是一个人成功的必然具备的条件! 同时，通过此次课程设计使我了解到，必然具备的条件! 同时，通过此次课程设计使我了解到，硬件语言必不可缺少，要想成为一个有能力的人，必须懂得件语言必不可缺少，要想成为一个有能力的人，硬件数据结构课程设计参考题目
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