【正文】 七、建議教材與教學(xué)參考書[1] 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》，嚴(yán)蔚敏 吳偉民 編著，清華大學(xué)出版社[2] 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)題集》嚴(yán)蔚敏 吳偉民 米寧 編著，清華大學(xué)出版社。不及格者不能得到相應(yīng)的學(xué)分，需重新做課程設(shè)計(jì)，經(jīng)指導(dǎo)教師考核及格后，方可取得相應(yīng)學(xué)分。成績?cè)u(píng)定實(shí)行優(yōu)、良、中、及格和不及格五個(gè)等級(jí)。課程設(shè)計(jì)成績：上機(jī)情況（20%）包括出勤情況、調(diào)試表現(xiàn)。六、成績?cè)u(píng)定由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)的情況、課程設(shè)計(jì)說明書的質(zhì)量和課程設(shè)計(jì)過程中的工作態(tài)度等綜合打分。1． 運(yùn)動(dòng)會(huì)分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)； 2． 停車場管理系統(tǒng)； 3． 民航售票系統(tǒng)； 4． 有理數(shù)四則運(yùn)算器； 5． 文本格式化器； 6． 哈夫曼編/譯碼器； 7． 教學(xué)計(jì)劃編制； 8． 計(jì)算機(jī)輔助考核系統(tǒng)；9． 學(xué)籍管理系統(tǒng)； 10． 圖書管理系統(tǒng)。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配寫出不少于3000字的課程設(shè)計(jì)說明書。2建立二叉樹，層序、先序遍歷（用遞歸或非遞歸的方法都可以）*問題描述：要求能夠輸入樹的各個(gè)結(jié)點(diǎn)，并能夠輸出用不同方法遍歷的遍歷序列；分別建立建立二叉樹存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的的輸入函數(shù)、輸出層序遍歷序列的函數(shù)、輸出先序遍歷序列的函數(shù)；五、參考書目《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) C語言》 嚴(yán)蔚敏 清華大學(xué)出版社 《c語言程序設(shè)計(jì)》 譚浩強(qiáng) 清華大學(xué)出版社 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》 高教出版社《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)習(xí)題》 李春保 清華大學(xué)出版社 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)習(xí)題》 嚴(yán)蔚敏 清華大學(xué)出版社 《c語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》 王立柱 清華大學(xué)出版社《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言篇）習(xí)題與解析》李春葆 清華大學(xué)出版社計(jì)算機(jī)軟件教研室 2004年1月7日第五篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱Course Design of Data Structure課程代碼：適用專業(yè)：信息計(jì)算、信息安全 總學(xué)時(shí)數(shù)：1周編寫年月：2004年7月執(zhí) 筆：劉科峰、李小英、高學(xué)軍課程性質(zhì)：設(shè)計(jì)（論文）/必修 開課學(xué)期：5 總學(xué)分?jǐn)?shù)：1 修訂年月：2007年7月一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)和目的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》是本學(xué)院本科專業(yè)的集中實(shí)踐性環(huán)節(jié)之一，是學(xué)習(xí)完《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程后進(jìn)行的一次全面的綜合應(yīng)用練習(xí)。３－１’則不是。例如，‘a(chǎn)+bamp。其中序列1和序列2 中都不含字符‘a(chǎn)mp。*輸出形式：（1）分行輸出用戶輸入的各行字符；（2）分4行輸出“全部字母數(shù)”、“數(shù)字個(gè)數(shù)”、“空格個(gè)數(shù)”、“文章總字?jǐn)?shù)”（3）輸出刪除某一字符串后的文章；50，52 70，72回文判斷[問題描述]試寫一個(gè)算法，判斷依次讀入的一個(gè)以為結(jié)束符的字母序列，是否為形如‘序列1 amp。*要求（1）分別統(tǒng)計(jì)出其中英文字母數(shù)和空格數(shù)及整篇文章總字?jǐn)?shù)；（2）統(tǒng)計(jì)某一字符串在文章中出現(xiàn)的次數(shù)，并輸出該次數(shù)；（3）刪除某一子串，并將后面的字符前移。下列B樹的打印格式如下所示：1文章編輯*問題描述：輸入一頁文字，程序可以統(tǒng)計(jì)出文字、數(shù)字、空格的個(gè)數(shù)。⑤顯示：以凹入表的形式顯示B樹。③某種書的現(xiàn)存量大于零，則借出一本，登記借閱者的圖書證號(hào)和歸還期限。如果這種書在帳目中已有，則只將總庫存量增加。但是由于上述四項(xiàng)基本業(yè)務(wù)活動(dòng)都是通過書號(hào)（即關(guān)鍵字）進(jìn)行的，所以要用B樹對(duì)書號(hào)盡力索引，以獲得高效率。*基本要求：（1）每種書的登記內(nèi)容至少包括書號(hào)、書名、作者、現(xiàn)存量和總庫存量等五4。18．圖書管理*問題描述：圖書管理基本業(yè)務(wù)活動(dòng)包括：對(duì)一本書的采編入庫、清除庫存、借閱和歸還等等。注意研究教科書中的算法，以便提高計(jì)算效率?？稍O(shè)矩陣的行數(shù)和列數(shù)均不超過20。稀疏矩陣的輸入形式采用三元組表示，而運(yùn)算結(jié)構(gòu)的矩陣則以通常的陣列形式列出。實(shí)現(xiàn)一個(gè)能進(jìn)行稀疏矩陣基本原酸的運(yùn)算器。17．稀疏矩陣運(yùn)算器*問題描述：稀疏矩陣是指那些多數(shù)元素為0的矩陣。（3）在識(shí)別出運(yùn)算數(shù)的同時(shí)，要將其字符序列形式轉(zhuǎn)換成整數(shù)形式。*實(shí)現(xiàn)提示：（1）設(shè)置運(yùn)算棧和運(yùn)算數(shù)棧輔助分析算符優(yōu)先關(guān)系。*基本要求：以字符序列的形式從終端上輸入語法正確的、不含變量的整數(shù)表達(dá)式。16．算術(shù)表達(dá)式求值演示*問題描述：表達(dá)式求值是實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)語言的基本問題之一，也是棧的應(yīng)用的一個(gè)典型例子。5）當(dāng)未輸入起點(diǎn)時(shí)，消息顯示“Error： You must set Startplace.”；未輸入終點(diǎn)時(shí)，顯示“Error： You must set Endplace.” 找到路徑時(shí)，屏幕顯示足跡，并在消息框出現(xiàn)Path found，否則消去足跡，顯示Path not ．一元稀疏多項(xiàng)式計(jì)算器*問題描述：一元多項(xiàng)式簡單計(jì)算器的基本功能是：（1）輸入并建立多項(xiàng)式；（2）輸出多項(xiàng)式，輸出形式為整數(shù)序列n,c1,e1,c2,e2,?,en，其中n是多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù)，ci和ei分別是第I項(xiàng)的系數(shù)和指數(shù)，序列指指數(shù)降序排列；（3）多項(xiàng)式a和b相加，建立多項(xiàng)式a+b；（4）多項(xiàng)式a和b相減，建立多項(xiàng)式ab。4）本程序只求出一條成功的通路，但若對(duì)求解函數(shù)MazePath稍加更改即可求得全部路徑。Home鍵設(shè)置迷宮起點(diǎn)，End鍵設(shè)終點(diǎn)，上下左右箭頭鍵移動(dòng)，Enter鍵添加墻，Del鍵刪除墻，完成后按F9鍵演示，Esc鍵退出。*問題描述：1）輸入一個(gè)任意大小的迷宮，任設(shè)起點(diǎn)、終點(diǎn)、障礙，用棧求出一條走出迷宮的路徑，并顯示在屏幕上。1線性表的操作*問題描述：利作鏈表的插入運(yùn)算建立線性鏈表，然后利用鏈表的查找、刪除、計(jì)數(shù)、輸出等運(yùn)算反復(fù)實(shí)現(xiàn)鏈表的這些操作（插入、刪除、查找、計(jì)數(shù)、輸出單獨(dú)寫成函數(shù)的形式），并能在屏幕上輸出操作前后的結(jié)果。*輸入的數(shù)據(jù)形式為任何一個(gè)正整數(shù)，大小不限。赫夫曼樹的建立*問題描述：建立建立最優(yōu)二叉樹函數(shù)*要求：可以建立函數(shù)輸入二叉樹，并輸出其赫夫曼樹在上交資料中請(qǐng)寫明：存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、基本算法（可以使用程序流程圖）、輸入輸出、源程序、測試數(shù)據(jù)和結(jié)果、算法的時(shí)間復(fù)雜度、另外可以提出算法的改進(jìn)方法；圖的建立及輸出*問題描述：建立圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（圖的類型可以是有向圖、無向圖、有向網(wǎng)、無向網(wǎng)，學(xué)生可以任選兩種類型），能夠輸入圖的頂點(diǎn)和邊的信息，并存儲(chǔ)到相應(yīng)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中，而后輸出圖的鄰接矩陣。[選作內(nèi)容]（1）借助于棧類型（自己定義和實(shí)現(xiàn)）將深度優(yōu)先遍歷用非遞歸算法實(shí)現(xiàn)。通過輸入圖的全部邊輸入一個(gè)圖，每個(gè)邊為一個(gè)數(shù)對(duì)，可以對(duì)邊的輸入順序作出某種限制。注意測試邊界數(shù)據(jù)，如單個(gè)結(jié)點(diǎn)。以用戶指定的結(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)，分別輸出每種遍歷下的結(jié)點(diǎn)訪問序列和相應(yīng)生成樹的邊集。試寫一個(gè)程序，演示無向圖的遍歷操作。（2）加入更復(fù)雜的編輯操作，如對(duì)某行進(jìn)行串替換；在活區(qū)內(nèi)進(jìn)行模式匹配等，格式可以為S和m。（5）可令前三條命令執(zhí)行后自動(dòng)調(diào)用活區(qū)顯示。如果是，則為了在插入這一行之后仍保持活區(qū)大小不超過activemaxlen，應(yīng)將插入點(diǎn)之前的活區(qū)部分中第一行輸出到輸出文件中；若插入點(diǎn)為第一行之前，則只得將新插入的這一行輸出。x的值可以自定，例如20。（2）初始化過程包括：請(qǐng)用戶提供輸入文件名（空串表示無輸入文件）和輸出文件名，兩者不能相同。此外，還應(yīng)記住活區(qū)起始行號(hào)。一行文字可能占多個(gè)行塊?？梢砸詷?biāo)準(zhǔn)行塊為單位為各行分配存儲(chǔ)，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)行塊含81個(gè)字符。[實(shí)現(xiàn)提示]（1）設(shè)活區(qū)的大小用行數(shù)activemaxlen（可設(shè)為100）來描述。[測試數(shù)據(jù)]由學(xué)生依據(jù)軟件工程的測試技術(shù)自己確定。印出的每一行要前置以行號(hào)和一個(gè)空格符，行號(hào)固定占4位，增量為1。（4）活區(qū)顯示。兩種格式的例子是：“d10↙”和“d10□14↙”（3）活區(qū)切換。格式：i將插入活區(qū)中第行之后（2）行刪除。設(shè)文件每行不超過320個(gè)字符，很少超過80字符。任何時(shí)刻只把待編輯文件的一段放在內(nèi)存，稱為活區(qū)。被編輯的文本文件可能很大，全部讀入編輯程序的數(shù)據(jù)空間（內(nèi)存）的做法既不經(jīng)濟(jì)，也不總能實(shí)現(xiàn)。[問題描述]文本編輯程序是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行文字加工的基本軟件工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)文本文件的插入、刪除等修改操作。（3）汽車可以直接從便道上開走，此時(shí)排在它前面的汽車要先開走讓路，然后再依次排到隊(duì)尾。棧中每個(gè)元素表示一輛汽車，包含兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)：汽車的牌照號(hào)碼和進(jìn)入停車場的時(shí)刻。[實(shí)現(xiàn)提示]需另設(shè)一個(gè)棧，臨時(shí)停放為給要離去的汽車讓路而從停車場退出來的汽車，也用順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。每一組輸入數(shù)據(jù)包括三個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)：汽車“到達(dá)”或“離去”信息、汽車牌照號(hào)碼及到達(dá)或離去的時(shí)刻，對(duì)每一組輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行操作后的輸出數(shù)據(jù)為：若是車輛到達(dá)，則輸出汽車在停車場內(nèi)或便道上的停車位置；若是車離去；則輸出汽車在停車場內(nèi)停留的時(shí)間和應(yīng)交納的費(fèi)用（在便道上停留的時(shí)間不收費(fèi)）。每一組輸入數(shù)據(jù)包括三個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)：汽車“到達(dá)”或“離去”信息、汽車牌照號(hào)碼及到達(dá)或離去的時(shí)刻，其中，‘A’表示到達(dá)；‘D’表示離去，‘E’表示輸入結(jié)束。試為停車場編制按上述要求進(jìn)行管理的模擬程序。[問題描述]設(shè)停車場內(nèi)只有一個(gè)可停放n輛汽車的狹長通道，且只有一個(gè)大門可供汽車進(jìn)出。在初始和結(jié)束時(shí)，棧應(yīng)該是空的?？梢娺@個(gè)處理過程正好和棧的特點(diǎn)相吻合。檢驗(yàn)括號(hào)是否匹配的方法可用“期待的緊迫程度”這個(gè)概念來描述。在上交資料中請(qǐng)寫明：存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、基本算法（可以使用程序流程圖）、源程序、算法的時(shí)間復(fù)雜度、另外可以提出算法的改進(jìn)方法；[實(shí)現(xiàn)提示]可以用一個(gè)二維數(shù)組存儲(chǔ)迷宮圖，值為1或者0分別表示通路和不通； 搜索路徑可以參考樹的深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先算法。利用單詞匹配特點(diǎn)另寫一個(gè)高效的統(tǒng)計(jì)程序，與KMP算法統(tǒng)計(jì)程序進(jìn)行效率比較。（2）整個(gè)統(tǒng)計(jì)過程中只對(duì)小說文字掃描一遍以提高效率。如果讀者希望達(dá)到選作部分（1）和（2）所提出的要求，則首先應(yīng)把KMP算法改寫成如下的等價(jià)形式，再將它推廣到多個(gè)模式的情形。出現(xiàn)位置所在行的行號(hào)可以用鏈表存儲(chǔ)。[實(shí)現(xiàn)提示]設(shè)小說中的詞匯一律不跨行。程序的輸出結(jié)果是每個(gè)詞的出現(xiàn)次數(shù)和出現(xiàn)位置所在行的行號(hào)，格式自行設(shè)計(jì)。[基本要求]英文小說存于一個(gè)文本文件中。文學(xué)研究助手[問題描述]文學(xué)研究人員需要統(tǒng)計(jì)某篇英文小說中某些形容詞的出現(xiàn)次數(shù)和位置。引入變量操作數(shù)。（2）顯示輸入序列和棧的變化過程。編程利用“算符優(yōu)先法”求算術(shù)表達(dá)式的值。假設(shè)操作數(shù)是正整數(shù)，運(yùn)算符只含加減乘除等四種運(yùn)算符，界限符有左右括號(hào)和表達(dá)式起始、結(jié)束符“”，如：（7+15）*（2328/4）。（3）實(shí)現(xiàn)導(dǎo)游圖的仿真界面。[選作內(nèi)容]（1）求多個(gè)景點(diǎn)的最佳（最短）游覽路徑。（3）查詢圖中任意兩個(gè)景點(diǎn)間的所有路徑。要求能夠回答有關(guān)景點(diǎn)介紹、游覽路徑等問題。為保證質(zhì)量，需要每個(gè)學(xué)生將每天的上機(jī)調(diào)試程序的時(shí)間記錄下來，作為評(píng)判成績的標(biāo)準(zhǔn)之一。三．設(shè)計(jì)要求學(xué)生要發(fā)揮自主學(xué)習(xí)的能力，充分利用時(shí)間，安排好課設(shè)的時(shí)間計(jì)劃，并在課設(shè)過程中不斷檢測自己的計(jì)劃完成情況，及時(shí)的向教師匯報(bào)。盡量避免出現(xiàn)操作錯(cuò)誤時(shí)出現(xiàn)死循環(huán)。要結(jié)構(gòu)清晰，重點(diǎn)函數(shù)的重點(diǎn)變量，重點(diǎn)功能部分要加上清晰的程序注釋。如果程序不能正常運(yùn)行，寫出實(shí)現(xiàn)此算法中遇到的問題，和改進(jìn)方法。給出實(shí)現(xiàn)功能的一組或多組測試數(shù)據(jù)，程序調(diào)試后，將按照此測試數(shù)據(jù)進(jìn)行測試的結(jié)果列出來。二、設(shè)計(jì)要點(diǎn)1．設(shè)計(jì)和調(diào)試過程要規(guī)范化。學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)掌握實(shí)際編程能力是很有幫助的。這個(gè)操作是為了調(diào)試和維護(hù)的目的而設(shè)置的。④歸還：注銷對(duì)借閱者的登記，改變?cè)摃默F(xiàn)存量。②清除庫存：某種書已無保留價(jià)值，將它從圖書帳目中注銷。（3）系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的操作及功能定義如下：①采編入庫：新購入一種書，經(jīng)分類和確定書號(hào)后登記到圖書帳目中去。（2）作為演示系統(tǒng)，不必使用文件，全部數(shù)據(jù)可以都在內(nèi)存存放。試設(shè)計(jì)一個(gè)圖書管理系統(tǒng)，將上述業(yè)務(wù)活動(dòng)借助于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成。（3）在用