第一篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計-迷宮求解范文
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計
迷宮求解
學院：湖北工業(yè)大學計算機學院
教師：沈華老師
班級：12網(wǎng)絡工程1班
學號：1210322118
姓名：饒進陽
時間：2013年12月22日
目
錄
問題描述
.........................................................思路解析
.........................................................程序流程
.........................................................核心代碼
.........................................................源程序代碼........................................................程序運行實例.....................................................課設總結(jié)
.........................................................3 4 5 6 12 14 迷宮求解
問題描述：
可以輸入一個任意大小的迷宮數(shù)據(jù)，用非遞歸的方法求出一條走出迷宮的路徑，并將路徑輸出；
要求：
在上交資料中請寫明：存儲結(jié)構(gòu)、基本算法（可以使用程序流程圖）、源程序、測試數(shù)據(jù)和結(jié)果、算法的時間復雜度、另外可以提出算法的改進方法；
比如這是一個迷宮
電腦找出的出路
思
路
設定當前位置的初值為入口位置： do｛
若當前位置可通，則｛
將當前位置插入棧頂；} 若該位置是出口位置，則結(jié)束；
否則切換當前位置的東鄰塊為新的當前位置； 否則｛
若棧不空且棧頂位置還有其他方向未被探索，則設定新的當前位置為沿順時針方向旋轉(zhuǎn)找到的棧頂位置的下一相鄰塊；} 若{ 棧不空但棧頂位置的四周均不可通，則刪去棧頂位置；} 若{ 棧不空，則重新測試新的棧頂位置，直至找到一個可通的相鄰塊或出棧至?？眨唬?｝while(棧不空)｛棧空說明沒有路徑存在｝
PS：類似動態(tài)求解方法
程序流程
第一次用visio做程序框圖，所以只把程序的大概流程畫出來了。
核心代碼
//棧相關操作 int initlStack(Stack *S)int pushStack(Stack S, coordinate e)int popStack(Stack S, coordinate *e)int getTop(Stack S, coordinate *e)void show(Stack S)
//創(chuàng)建一個迷宮 int creatMaze(Maze *m)
//打印出一個迷宮 void showMaze(Maze *m)
//求當前結(jié)點的下一個通路
coordinate passNext(Maze *m, int i, int j)//求迷宮路徑
int solveMaze(Maze *m, Stack S)//模擬出路徑
void showRoad(Maze m, Stack S)
程序源碼：
#include
#define MAX 100
#define SIZE sizeof(Node)//**************************** //棧
typedef struct { int x;//行
int y;//列 }coordinate;//坐標
typedef struct node{ coordinate data;struct node *next;}Node, *Stack;
//棧的相關操作
//棧初始化
//帶頭結(jié)點的鏈棧
int initlStack(Stack *S){(*S)=(Node *)malloc(SIZE);if((*S)== NULL){
return 1;}(*S)->next = NULL;return 0;}
//入棧
int pushStack(Stack S, coordinate e){ Node *p;
p =(Node *)malloc(SIZE);p->data.x = e.x;p->data.y = e.y;p->next = S->next;S->next = p;return 0;}
//出棧
int popStack(Stack S, coordinate *e){ Node *p;if(S->next == NULL){
printf(“nStack is empty!n”);
return 2;} e->x = S->next->data.x;e->y = S->next->data.y;p = S->next;S->next = p->next;free(p);return 0;}
//讀取棧頂
int getTop(Stack S, coordinate *e){ e->x = S->next->data.x;e->y = S->next->data.y;return 0;}
//顯示
void show(Stack S){ Node *p;p = S->next;while(p!= NULL){
printf(“%d %d <-”, p->data.x, p->data.y);
p = p->next;} printf(“startn”);} //***************************
//*************************** //迷宮
typedef struct { int row;int col;int arr[MAX][MAX];}Maze;
//創(chuàng)建一個迷宮
int creatMaze(Maze *m){ int i, j;printf(“nplease input Maze's row and col:n”);scanf(“%d%d”, &(m->row), &(m->col));printf(“nplease input the Maze's message:(0 is ok),(1 is no)n”);for(i = 0;i <= MAX1;j++){
m->arr[i][j] = 1;
} } for(i = 1;i <= m->row;i++){
for(j = 1;j <= m->col;j++){
scanf(“%d”, &(m->arr[i][j]));
} } return 0;}
//顯示迷宮信息
void showMaze(Maze *m){ int i, j;printf(“nthe Maze you hava input:n”);for(i = 1;i <= m->row;i++){
for(j = 1;j <= m->col;j++){
printf(“%d ”, m->arr[i][j]);
}
printf(“n”);}
printf(“nlike this:n”);for(i = 1;i <= m->row;i++){
for(j = 1;j <= m->col;j++){
if(m->arr[i][j]!= 0){
printf(“■ ”);
}
else {
printf(“□ ”);
}
}
printf(“n”);} } //求當前結(jié)點的下個通路 //順時針找
coordinate passNext(Maze *m, int i, int j){ coordinate k;if(m->arr[i][j+1] == 0){//東
k.x = i;
k.y = j+1;
return k;}
if(m->arr[i+1][j] == 0){//南
k.x = i+1;
k.y = j;
return k;} if(m->arr[i][j-1] == 0){//西
k.x = i;
k.y = j-1;
return k;} if(m->arr[i-1][j] == 0){//北
k.x = i-1;
k.y = j;
return k;} else {//不存在 k.x =-1;
k.y =-1;
return k;} }
//求解迷宮
int solveMaze(Maze *m, Stack S){ int i, j;int boolean;coordinate a;i = 1;j = 1;do {
if(m->arr[i][j] == 0){
a.x = i;
a.y = j;
m->arr[i][j] = 2;
pushStack(S, a);
if(i == m->row && j == m->col){
return 0;
}
}
a = passNext(m, i, j);
if(a.x!=-1){
i = a.x;
j = a.y;
continue;
}
else if(a.x ==-1){
boolean = popStack(S, &a);
if(2 == boolean){
return 0;
}
getTop(S, &a);
i = a.x;
j = a.y;
} }while(S->next!= NULL);return 0;}
//模擬出路徑
void showRoad(Maze m, Stack S){ coordinate e;int i, j;if(S->next == NULL){
printf(“nSorry!you can't go out the Maze!n”);} while(S->next!= NULL){
popStack(S, &e);
m.arr[e.x][e.y] =-1;} for(i = 1;i <= m.row;i++){
for(j = 1;j <= m.col;j++){
if(m.arr[i][j] >= 0){
printf(“■ ”);
}
else {
printf(“□ ”);
}
}
printf(“n”);} } //*************************** //主函數(shù) int main(){ Maze m;Stack S;printf(“※ 歡迎玩耍迷宮求解游戲 ※n”);initlStack(&S);creatMaze(&m);showMaze(&m);solveMaze(&m, S);printf(“nthe root is here:n”);show(S);showRoad(m, S);return 0;}
程序運行結(jié)果：
第一步：輸入迷宮行列大小
第二步：輸入迷宮信息
第四步：程序會自動求出路徑
課 設 總 結(jié)
敬愛的沈華老師您好，感謝您這半年對我們的教誨，說實話，很喜歡上您的課，您上課的風采深深的吸引了我，每次上您的課，我都聽得特別認真。好吧，言歸正傳，談談這次課程設計的感想。
首先看到這道題的時候，真心沒多少思路，我抱著試一試的態(tài)度，去網(wǎng)上搜索相關的算法。網(wǎng)上資源蠻多的，剛開始就搜索到了，嚴蔚敏老師的相關算法講解視頻，雖然她講的是思想（就是他并沒有源程序的實現(xiàn)），但是足夠讓我理解了基本算法流程。
其實先開始都不知道怎么下筆，但是我還是想著從基本棧開始寫吧，慢慢寫著，程序大概思想框架就成型了，最后在實現(xiàn)求解迷宮路徑的時候，著手用筆在草稿紙上面模擬，然后才敲到編譯器中，最好幾經(jīng)調(diào)試，終于得到了想要的結(jié)果。
做完這次課設后，深刻的體會到一些道理，在信息時代，解決問題的最好方法是運用現(xiàn)代的信息資源。并且在實際中，開始沒思路的事，慢慢完成小部分，那么你的總體思維會漸漸地成型。
做事做人，平心氣和的干，總會得到成功！
第二篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計 背包問題的求解
2009屆 電子信息科學與技術專業(yè) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計
背包問題的求解
摘要 組合優(yōu)化問題的求解方法研究已經(jīng)成為了當前眾多科學關注的焦點，這不僅在于其內(nèi)在的復雜性有著重要的理論價值，同時也在于它們能在現(xiàn)實生活中廣泛的應用。背包問題是一個典型的組合優(yōu)化問題，本課程設計用遞歸算法求解背包問題，就是在資源有限的條件下，追求總的最大收益的資源有效分配問題。關鍵詞 背包問題；
遞歸算法；
1問題描述
1.1問題描述
背包問題：設有不同價值、不同重量的物品n件，求從這n件物品中選取一部分的方案，使選中物品的總重量不超過指定的限制重量，但選中物品的價值之和最大。
1.2基本思想
（1）分別輸入n件物品的重量和價值。（2）采用遞歸尋找物品的方案。
（3）輸出最佳的裝填方案，包括選中的是哪幾種物品，總價值為多少。
2問題分析
背包問題的求解是一個很經(jīng)典的案例。對于它的分析與研究已經(jīng)到達了一定的深度，解決這個問題有很多很多的辦法。其中遞歸方法是比較簡化程序，也比較難理解的一個。
設n件物品的重量分別為w0,w1,?,wn-1,物品的價值分別為v0,v1,?,vn-1。采用遞歸尋找物品的選擇方案。設前面已經(jīng)有了多種選擇方案，并保留了其中最大的選擇方案于數(shù)組option[],設方案的的總價值存于變量maxv,當前正在考察新方案其物品選擇情況保存于數(shù)組cop[]，嘉定當前方案已經(jīng)考慮了前i-1件物品，現(xiàn)在正在考慮第i件物品；當前方案已經(jīng)包含的物品的質(zhì)量之和為tw;至此，若其余物品都選擇可能的話，本方案能達到的總價值的期望值設為tv，算法引入tv是當一旦當前方案的總價值的期望值也小于前面方案的總價值maxv時，急需考察當前方案變成無意義的工作，應終止當前方案，立即去考察下一個方案。因為當方案的總價值不比maxv大時，該方案不會不會再被考察。這同時保證函數(shù)后找到的方案一定會比前面的方案更好。2009屆 電子信息科學與技術專業(yè) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計 對于第i件物品的選擇有兩種可能：
（1）物品i被選擇，這種可能性僅當包含它不會超過方案總重量的限制時才是可行的。選中后，繼續(xù)遞歸去考慮其余物品的選擇；
（2）物品i不被選擇，這種可能性僅當不包物品i也有可能會找大價值更大的方案的情況。
就此，通過不斷地對從第一件開始的物品到第n件物品進行選擇或是不選擇，從而從各個方案的比較中選擇出最優(yōu)方案。
采用option[]和cop[]兩個數(shù)組，來輔助完成遞歸尋找物品的選擇方案。數(shù)組option[]起到一個“旗幟”作用，用來區(qū)別于未被選擇的物品，從而達到輸出被選擇的函數(shù)。而cop[]則像是一個中間變量，它在遞歸過程中不斷地發(fā)生變化，將有效的最終數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)組option[]，起到一個橋梁作用。
3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述
背包問題結(jié)構(gòu)體：
struct{
int weight;
int value;
}a[N];4算法設計
4.1程序流程圖
2009屆 電子信息科學與技術專業(yè) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計
圖4-1 程序流程圖
4.2算法設計
根據(jù)問題分析中的思想寫出遞歸算法如下：
find（物品當前選擇已達到的重量和tw,本方案可能達到的總價值為tv）｛
/*考慮物品i包含在當前方案中的可能性*/ if（包含物品i是可接受的）｛
將物品i包含在當前方案中；
if(i 以當前方案作為臨時最佳方案保存； 恢復物品i不包含狀態(tài)； ｝ 2009屆 電子信息科學與技術專業(yè) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計 /*考慮物品i不包含在當前方案中的可能性*/ if（不包含物品i僅是可考慮的） if(i 以當前方案作為臨時最佳方案保存； ｝ void find(int i,int tw,int tv) { int k;if(tw+a[i].weight<=limitw) /*物品i包含在當前方案的可能性*/ { cop[i]=1;if(i /*物品i不包含在當前方案的可能性*/ if(i opion[k]=cop[k];maxv=tv-a[i].value;} } 5詳細程序清單 詳細程序清單見附錄。 6程序運行結(jié)果 背包問題求解界面如圖6-1所示。 圖6-1 背包問題求解界面 程序調(diào)試成功。 在課程設計代碼調(diào)試過程中也出了不少差錯，比如頭文件很容易忽略，同學指出才發(fā)現(xiàn)；一些符號像“；”也很容易丟掉或是中英文格式不正確；甚至像0和 O這種小錯誤有時也會發(fā)生，在經(jīng)過調(diào)試和完善程序的過程中，這些錯誤已經(jīng)全部改正。在此過程中我們學到了不少調(diào)試的技巧，極大得豐富了編程的知識，這些在程序的優(yōu)化方面幫助很大。 7心得體會 通過此次課程設計的實踐，感觸較深。不僅使我們加深了對書本知識的理解，而且鍛煉了我們編寫程序、調(diào)試程序的能力。同時，此次課程設計也充分彌補了課堂教學中知識的缺陷。這次課程設計由于時間有限，對有些地方考慮的還不夠周到。 2009屆 電子信息科學與技術專業(yè) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計 在本課題中，我們研究了如何用遞歸算法求解組合優(yōu)化問題中的背包問題，背包問題是一個典型的組合優(yōu)化問題，就是在資源有限的條件下，追求總的最大收益的資源有效分配問題。所以我們試著用所學的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識以及遞歸法來解決普通的背包問題。背包問題的遞歸思想確實有點難以理解，為了理解這個思想，我們確實花了很長時間，不過很高興最后經(jīng)過我們的討論掌握了這個思想。 參考文獻 [1] 徐孝凱.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實驗.北京：清華大學出版社，2002:100-132 [2] 張乃笑.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法.北京：電子工業(yè)出版，2000:3-5 [3] 嚴蔚敏.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版）.北京： 清華大學出版社，2002:100-132 [4] 李春葆.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言篇）習題與解析（修訂版）.北京：清華大學出版，2000:45-66 Knapsack problem solving Li Shuai Zhu Zhili Kong Rongong(Department of Physics ,Dezhou University,Dezhou,253023)Abstract Combinatorial optimization problem solving method has become the focus of attention of the scientific, it not only lies in its inherent complexity has the important theoretical value, but also that they can in real life widely.Knapsack problem is a typical combinatorial optimization problem, the course is designed to use recursion algorithm for solving knapsack problem was under the condition of limited resources, the pursuit of the maximum benefit of the resources allocation problem.Keywords knapsack problem;recursive algorithm 2009屆 電子信息科學與技術專業(yè) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計 附錄：詳細程序清單 #include /*可實現(xiàn)最大總價值*/ int opion[N]，cop[N]; struct{ int weight; int value; }a[N];int n; void find(int i,int tw,int tv) { int k;if(tw+a[i].weight<=limitw) { cop[i]=1;if(i /*方案的選擇*/ /*當前方案的選擇*/ /*背包問題結(jié)構(gòu)體*/ /*物品種數(shù)*/ /*物品i包含在當前方案的可能性*/ 7 2009屆 電子信息科學與技術專業(yè) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計 if(tv-a[i].value>maxv) /*物品i不包含在當前方案的可能性*/ if(i 第%d種物品（重量，價值）：”,k+1);scanf(“%d,%d”,&w,&v);a[k].weight=w;a[k].value=v;totv+=v;} printf(“背包所能承受的總重量：”);scanf(“%d”,&limitw);maxv=0;for(k=0;k printf(“最佳裝填方案是：n”);for(k=0;k 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設計》 迷宮問題實驗報告 ——實驗二 專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程 班級：物聯(lián)網(wǎng)1班 學號：15180118 姓名：劉沛航 一、實驗目的 本程序是利用非遞歸的方法求出一條走出迷宮的路徑，并將路徑輸出。首先由用戶輸入一組二維數(shù)組來組成迷宮，確認后程序自動運行，當迷宮有完整路徑可以通過時，以0和1所組成的迷宮形式輸出，標記所走過的路徑結(jié)束程序；當迷宮無路徑時，提示輸入錯誤結(jié)束程序。 二、實驗內(nèi)容 用一個m*m長方陣表示迷宮，0和1分別表示迷宮中的通路和障礙。設計一個程序?qū)τ谌我庠O定的迷宮，求出一條從入口到出口的通路，或得出沒有通路的結(jié)論。 三、程序設計 1、概要設計 （1）設定棧的抽象數(shù)據(jù)類型定義 ADT Stack{ 數(shù)據(jù)對象：D={ai|ai屬于CharSet，i=1、2…n，n>=0} 數(shù)據(jù)關系：R={ 操作結(jié)果：構(gòu)造一個空棧 Push（&S，e） 初始條件：棧已經(jīng)存在 操作結(jié)果：將e所指向的數(shù)據(jù)加入到棧s中 Pop（&S,&e） 初始條件：棧已經(jīng)存在 操作結(jié)果：若棧不為空，用e返回棧頂元素，并刪除棧頂元素 Getpop（&S，&e） 初始條件：棧已經(jīng)存在 操作結(jié)果：若棧不為空，用e返回棧頂元 StackEmpty(&S) 初始條件：棧已經(jīng)存在 操作結(jié)果：判斷棧是否為空。若棧為空，返回1，否則返回0 Destroy(&S) 初始條件：棧已經(jīng)存在 操作結(jié)果：銷毀棧s }ADT Stack （2）設定迷宮的抽象數(shù)據(jù)類型定義 ADT yanshu{ 數(shù)據(jù)對象：D={ai,j|ai,j屬于{‘ ’、‘*’、‘@’、‘#’},0<=i<=M,0<=j<=N} 數(shù)據(jù)關系：R={ROW,COL} ROW={ InitMaze(MazeType &maze, int a[][COL], int row, int col){ 初始條件：二維數(shù)組int a[][COL],已經(jīng)存在，其中第1至第m-1行，每行自第1到第n-1列的元素已經(jīng)值，并以值0表示障礙，值1表示通路。 操作結(jié)果：構(gòu)造迷宮的整形數(shù)組，以空白表示通路，字符‘0’表示障礙 在迷宮四周加上一圈障礙 MazePath（&maze）{ 初始條件：迷宮maze已被賦值 操作結(jié)果：若迷宮maze中存在一條通路，則按如下規(guī)定改變maze的狀態(tài)；以字符‘*’表示路徑上的位置。字符‘@’表示‘死胡同’；否則迷宮的狀態(tài)不變 } PrintMaze（M）{ 初始條件：迷宮M已存在 操作結(jié)果：以字符形式輸出迷宮 } }ADTmaze （3）本程序包括三個模塊 a、主程序模塊 void main(){ 初始化； 構(gòu)造迷宮； 迷宮求解； 迷宮輸出； } b、棧模塊——實現(xiàn)棧的抽象數(shù)據(jù)類型 c、迷宮模塊——實現(xiàn)迷宮的抽象數(shù)據(jù)類型 2、詳細設計 （1）坐標位置類型： typedef struct{ int row;//迷宮中的行 int col;//......的列 }PosType;//坐標 （2）迷宮類型： typedef struct{ int m,n;int arr[RANGE][RANGE];}MazeType;//迷宮類型 void InitMaze(MazeType &maze, int a[][COL], int row, int col)//設置迷宮的初值，包括邊緣一圈的值 Bool MazePath(MazeType &maze,PosType start, PosType end)//求解迷宮maze中，從入口start到出口end的一條路徑 //若存在，則返回true，否則返回false Void PrintMaze（MazeType maze）//將迷宮打印出來 （3）棧類型： typedef struct{ int step;//當前位置在路徑上的“序號” PosType seat;//當前的坐標位置 DirectiveType di;//往下一個坐標位置的方向 }SElemType;//棧的元素類型 typedef struct{ SElemType *base;SElemType *top;int stacksize;}SqStack;棧的基本操作設置如下： Void InitStack（SqStack & S） //初始化，設S為空棧（S.top=NUL）Void DestroyStack(Stack &S)//銷毀棧S，并釋放空間 Void ClearStack（SqStack & S）//將棧S清空 Int StackLength（SqStack &S）//返回棧S的長度 Status StackEmpty（SqStack &S）？、若S為空棧（S.top==NULL），則返回TRUE，否則返回FALSE Statue GetTop（SqStack &S，SElemType e） //r若棧S不空，則以e待會棧頂元素并返回TRUE，否則返回FALSE Statue Pop(SqStack&S，SElemType e)//若分配空間成功，則在S的棧頂插入新的棧頂元素s并返回TRUE //否則棧不變，并返回FALSE Statue Push(SqStack&S，SElemType &e)//若分配空間程控，則刪除棧頂并以e帶回其值，則返回TRUE //否則返回FALSE Void StackTraverse（SqStack &S，Status）（*Visit）（SElemType e））//從棧頂依次對S中的每個節(jié)點調(diào)用函數(shù)Visit 4求迷宮路徑的偽碼算法： Status MazePath(MazeType &maze,PosType start, PosType end){ //求解迷宮maze中,從入口start到出口end的一條路徑 InitStack(s);PosType curpos = start;int curstep = 1;//探索第一部 do{ if(Pass(maze,curpos)){ //如果當前位置可以通過,即是未曾走到的通道塊 FootPrint(maze,curpos);//留下足跡 e = CreateSElem(curstep,curpos,1);//創(chuàng)建元素 Push(s,e);if(PosEquare(curpos,end))return TRUE;curpos =NextPos(curpos,1);//獲得下一節(jié)點:當前位置的東鄰 curstep++;//探索下一步 }else{ //當前位置不能通過 if(!StackEmpty(s)){ Pop(s,e);while(e.di==4 &&!StackEmpty(s)){ MarkPrint(maze,e.seat);Pop(s,e);//留下不能通過的標記,并退回步 } if(e.di<4){ e.di++;Push(s,e);//換一個方向探索 curpos = NextPos(e.seat,e.di);//設定當前位置是該方向上的相塊 }//if }//if }//else }while(!StackEmpty(s));return FALSE;} //MazePath 四、程序調(diào)試分析 1.首先呢，想自己讀入數(shù)據(jù)的，回來發(fā)現(xiàn)那樣，很麻煩，所以還是事先定義一個迷宮。 2.棧的元素類型 一開始有點迷惑，后來就解決了 3.本題中三個主要算法；InitMaze，MazePath和PrintMaze的時間復雜度均為O（m*n）本題的空間復雜度也是O（m*n） 五、用戶使用說明 1．本程序運行在windows系列的操作系統(tǒng)下，執(zhí)行文件為：Maze_Test.exe。 六、程序運行結(jié)果 1.建立迷宮： 2．通過1功能建立8*8的迷宮后，通過2功能繼續(xù)建立迷宮內(nèi)部： 通過建立自己設定單元數(shù)目建立迷宮內(nèi)墻。3．通過3功能觀察已建立的迷宮結(jié)構(gòu)： 4．通過4功能確立迷宮起點和終點： （此處像我們隨機選擇4,4和2,7分別為起點終點） 5．執(zhí)行5功能，判斷是否有路徑走出迷宮： 這種情況無法走出迷宮。 我們再次觀察圖像設4,4和1,6分別為起點終點，再運行5功能。 觀察到可以成功解開迷宮步數(shù)從1依次開始。 七、程序清單 #include // 列值 #define MAXLENGTH 25 // 設迷宮的最大行列為25 typedef int MazeType[MAXLENGTH][MAXLENGTH];// 迷宮數(shù)組[行][列] typedef struct // 棧的元素類型 { int ord;// 通道塊在路徑上的＂序號＂ PosType seat;// 通道塊在迷宮中的＂坐標位置＂ int di;// 從此通道塊走向下一通道塊的＂方向＂(0～3表示東～北)}SElemType; // 全局變量 MazeType m;// 迷宮數(shù)組 int curstep=1;// 當前足跡,初值為1 #define STACK_INIT_SIZE 10 // 存儲空間初始分配量 #define STACKINCREMENT 2 // 存儲空間分配增量 // 棧的順序存儲表示 typedef struct SqStack { SElemType *base;// 在棧構(gòu)造之前和銷毀之后，base的值為NULL SElemType *top; int stacksize; // 構(gòu)造一個空棧S int InitStack(SqStack *S){ // 為棧底分配一個指定大小的存儲空間 (*S).base =(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));if(!(*S).base) (*S).top =(*S).base; return 1; // 棧底與棧頂相同表示一個空棧 (*S).stacksize = STACK_INIT_SIZE;exit(0);}SqStack;// 順序棧 // 棧頂指針 // 當前已分配的存儲空間，以元素為單位 } // 若棧S為空棧（棧頂與棧底相同的），則返回1，否則返回0。int StackEmpty(SqStack S){ if(S.top == S.base) else } // 插入元素e為新的棧頂元素。int Push(SqStack *S, SElemType e){ if((*S).top-(*S).base >=(*S).stacksize)// 棧滿，追加存儲空間 { } *((*S).top)++=e;return 1;} // 若棧不空，則刪除S的棧頂元素，用e返回其值，并返回1；否則返回0。int Pop(SqStack *S,SElemType *e){ if((*S).top ==(*S).base) 左 return 1;} // 定義墻元素值為0,可通過路徑為1,不能通過路徑為-1,通過路徑為足跡 // 當迷宮m的b點的序號為1(可通過路徑)，return 1;否則，return 0。int Pass(PosType b){ if(m[b.x][b.y]==1) else return 0;return 1;return 0;*e = *--(*S).top; // 這個等式的++ * 優(yōu)先級相同，但是它們的運算方式，是自右向 (*S).base =(SElemType *)realloc((*S).base ，(*S).top =(*S).base+(*S).stacksize;(*S).stacksize += STACKINCREMENT;((*S).stacksize + STACKINCREMENT)* sizeof(SElemType));exit(0);if(!(*S).base)return 0;return 1;} void FootPrint(PosType a) // 使迷宮m的a點的序號變?yōu)樽阚E(curstep)，表示經(jīng)過 { m[a.x][a.y]=curstep;} // 根據(jù)當前位置及移動方向，返回下一位置 PosType NextPos(PosType c,int di){ PosType direc[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};// {行增量,列增量} // 移動方向,依次為東南西北 c.x+=direc[di].x;c.y+=direc[di].y;return c;} // 使迷宮m的b點的序號變?yōu)?1(不能通過的路徑)void MarkPrint(PosType b){ m[b.x][b.y]=-1;} // 若迷宮maze中存在從入口start到出口end的通道，則求得一條 // 存放在棧中(從棧底到棧頂)，并返回1；否則返回0 int MazePath(PosType start,PosType end){ SqStack S;PosType curpos;SElemType e; InitStack(&S);curpos=start;do { if(Pass(curpos)){// 當前位置可以通過，即是未曾走到過的通道塊 FootPrint(curpos);// 留下足跡 e.ord=curstep;e.seat.x=curpos.x;e.seat.y=curpos.y;e.di=0;Push(&S,e);// 入棧當前位置及狀態(tài) curstep++;// 足跡加1 if(curpos.x==end.x&&curpos.y==end.y)// 到達終點(出口) } else return 1;curpos=NextPos(curpos,e.di);{// 當前位置不能通過 } if(!StackEmpty(S)){ } Pop(&S,&e);// 退棧到前一位置 curstep--;while(e.di==3&&!StackEmpty(S))// 前一位置處于最后一個方向(北){ } if(e.di<3)// 沒到最后一個方向(北){ } e.di++;// 換下一個方向探索 Push(&S,e);curstep++;// 設定當前位置是該新方向上的相鄰塊 curpos=NextPos(e.seat,e.di); MarkPrint(e.seat);// 留下不能通過的標記(-1)Pop(&S,&e);// 退回一步 curstep--;}while(!StackEmpty(S));return 0;} // 輸出迷宮的結(jié)構(gòu) void Print(int x,int y){ int i,j; for(i=0;i } } void main(){ PosType begin,end;int i,j,x,y,x1,y1,n,k;for(j=0;j //清屏函數(shù) printf(“***************************************************nnn”);printf(“ 1請輸入迷宮的行數(shù),列數(shù)n”);printf(“ 2請輸入迷宮內(nèi)墻單元數(shù)n”);printf(“ 3迷宮結(jié)構(gòu)如下n”);printf(“ 4輸入迷宮的起點和終點n”);printf(“ 5輸出結(jié)果n”);printf(“ 0退出n”);printf(“nn請選擇 ”);scanf(“%d”,&n);switch(n){ case 1:{ printf(“請輸入迷宮的行數(shù),列數(shù)(包括外墻)：(空格隔開)”); scanf(“%d%d”, &x, &y); for(j=1;j { for(i=1;i for(j=1;j // 迷宮左邊列的周邊即左邊墻 m[j][y-1]=0;// 迷宮右邊列的周邊即右邊墻 for(i=0;i // 迷宮上面行的周邊即上邊墻 m[x-1][i]=0;// 迷宮下面行的周邊即下邊墻 物 聯(lián) 網(wǎng) 班 -15180118-劉沛 航 } }break; case 2: {printf(“請輸入迷宮內(nèi)墻單元數(shù)：”); scanf(“%d”,&j); printf(“請依次輸入迷宮內(nèi)墻每個單元的行數(shù),列數(shù)：(空格隔開)n”); for(i=1;i<=j;i++) { scanf(“%d%d”,&x1,&y1); } m[x1][y1]=0; }break; case 3:{ Print(x,y);printf(“劉沛航建立的迷宮，定義墻元素值為0,可通過路徑為1，輸入0退出”);scanf(“%d”,&k);}break; case 4:{ printf(“請輸入起點的行數(shù),列數(shù)：（空格隔開）”); scanf(“%d%d”,&begin.x,&begin.y); printf(“請輸入終點的行數(shù),列數(shù)：（空格隔開）”); scanf(“%d%d”,&end.x,&end.y);}break; case 5:{ if(MazePath(begin,end))// 求得一條通路 { } else printf(“此迷宮沒有從入口到出口的路徑，謝謝使用劉沛航的程序n”);printf(“輸入0退出”);scanf(“%d”,&k);}break;} }while(n!=0);} printf(“此迷宮從入口到出口的一條路徑如下，謝謝使用劉沛航的程序:n”);Print(x,y);// 輸出此通路 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 課程設計報告 題 目： 一元多項式計算 專 業(yè)： 信息管理與信息系統(tǒng) 班 級： 2012級普本班 學 號： 201201011367 姓 名： 左帥帥 指導老師： 郝慎學 時 間： 一、課程設計題目分析 本課程設計要求利用C語言或C++編寫，本程序?qū)崿F(xiàn)了一元多項式的加法、減法、乘法、除法運算等功能。 二、設計思路 本程序采用C語言來完成課程設計。 1、首先，利用順序存儲結(jié)構(gòu)來構(gòu)造兩個存儲多項式A(x)和 B(x)的結(jié)構(gòu)。 2、然后把輸入，加，減，乘，除運算分成五個主要的模塊：實現(xiàn)多項式輸入模塊、實現(xiàn)加法的模塊、實現(xiàn)減法的模塊、實現(xiàn)乘法的模塊、實現(xiàn)除法的模塊。 3、然后各個模塊里面還要分成若干種情況來考慮并通過函數(shù)的嵌套調(diào)用來實現(xiàn)其功能，盡量減少程序運行時錯誤的出現(xiàn)。 4、最后編寫main()主函數(shù)以實現(xiàn)對多項式輸入輸出以及加、減、乘、除，調(diào)試程序并將不足的地方加以修改。 三、設計算法分析 1、相關函數(shù)說明： (1)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型為線性表的鏈式存儲結(jié)構(gòu)類型變量 typedef struct Polynomial{} (2)其他功能函數(shù) 插入函數(shù)void Insert(Polyn p,Polyn h) 比較函數(shù)int compare(Polyn a,Polyn b) 建立一元多項式函數(shù)Polyn Create(Polyn head,int m) 求解并建立多項式a+b，Polyn Add(Polyn pa,Polyn pb) 求解并建立多項式a-b，Polyn Subtract(Polyn pa,Polyn pb)2 求解并建立多項式a*b，Polyn Multiply(Polyn pa,Polyn pb) 求解并建立多項式a/b，void Device(Polyn pa,Polyn pb) 輸出函數(shù)輸出多項式，void Print(Polyn P) 銷毀多項式函數(shù)釋放內(nèi)存，void Destroy(Polyn p) 主函數(shù)，void main（） 2、主程序的流程基函數(shù)調(diào)用說明(1)typedef struct Polynomial { float coef; int expn; struct Polynomial *next;} *Polyn,Polynomial; 在這個結(jié)構(gòu)體變量中coef表示每一項前的系數(shù)，expn表示每一項的指數(shù)，polyn為結(jié)點指針類型，屬于抽象數(shù)據(jù)類型通常由用戶自行定義，Polynomial表示的是結(jié)構(gòu)體中的數(shù)據(jù)對象名。 (2)當用戶輸入兩個一元多項式的系數(shù)和指數(shù)后，建立鏈表，存儲這兩個多項式，主要說明如下： Polyn CreatePolyn(Polyn head,int m)建立一個頭指針為head、項數(shù)為m的一元多項式 p=head=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));為輸入的多項式申請足夠的存儲空間 p=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));建立新結(jié)點以接收數(shù)據(jù) Insert(p,head);調(diào)用Insert函數(shù)插入結(jié)點 這就建立一元多項式的關鍵步驟 (3)由于多項式的系數(shù)和指數(shù)都是隨即輸入的，所以根據(jù)要求需要對多項式按指數(shù)進行降冪排序。在這個程序模塊中，使用鏈表，根據(jù)對指數(shù)大小的比較，對各種情況進行處理，此處由于反復使用指針對各個結(jié)點進行定位，找到合適的位置再利用void Insert(Polyn p,Polyn h)進行插入操作。(4)加、減、乘、除、的算法實現(xiàn)： 在該程序中，最關鍵的一步是實現(xiàn)四則運算和輸出，由于加減算法原則是一樣，減法可通過系數(shù)為負的加法實現(xiàn)；對于乘除算法的大致流程都是：首先建立多項式a*b，a/b，然后使用鏈表存儲所求出的乘積，商和余數(shù)。這就實現(xiàn)了多項式計算模塊的主要功能。 (5)另一個子函數(shù)是輸出函數(shù) PrintPolyn（）； 輸出最終的結(jié)果，算法是將最后計算合并的鏈表逐個結(jié)點依次輸出，便得到整鏈表，也就是最后的計算式計算結(jié)果。由于考慮各個結(jié)點的指數(shù)情況不同，分別進行了判斷處理。 四、程序新點 通過多次寫程序，發(fā)現(xiàn)在程序在控制臺運行時總是黑色的，本次寫程序就想著改變一下，于是經(jīng)過查資料利用system(“Color E0”);可以函數(shù)解決，這里“E0，”E是控制臺背景顏色，0是控制臺輸出字體顏色。 五、設計中遇到的問題及解決辦法 首先是，由于此次課程設計里使用指針使用比較多，自己在指針多的時候易腦子混亂出錯，對于此問題我是采取比較笨的辦法在稿紙上寫明白后開始進行 4 代碼編寫。 其次是，在寫除法模塊時比較復雜，自己通過查資料最后成功寫出除法模塊功能。 最后是，前期分析不足開始急于寫代碼，中途出現(xiàn)各種問題，算是給自己以后設計時的一個經(jīng)驗吧。 六、測試（程序截圖） 1.數(shù)據(jù)輸入及主菜單 2.加法和減法模塊 3.乘法和除法模塊 七、總結(jié) 通過本次應用C語言設計一元多項式基本計算程序，使我更加鞏固了C語言程序設計的知識，以前對指針這一點使用是比較模糊，現(xiàn)在通過此次課程設計對指針理解的比較深刻了。而且對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關算法和函數(shù)的調(diào)用方面知識的加深。本次的課程設計，一方面提高了自己獨立思考處理問題的能力；另一方面使自己再設計開發(fā)程序方面有了一定的小經(jīng)驗和想法，對自己以后學習其他語言程序設計奠定了一定的基礎。 八、指導老師評語及成績 附錄：（課程設計代碼） #include float coef;6 int expn; struct Polynomial *next;} *Polyn,Polynomial; //Polyn為結(jié)點指針類型 void Insert(Polyn p,Polyn h){ if(p->coef==0)free(p); //系數(shù)為0的話釋放結(jié)點 else { Polyn q1,q2; q1=h;q2=h->next; while(q2&&p->expn { q1=q2;q2=q2->next;} if(q2&&p->expn==q2->expn)//將指數(shù)相同相合并 { q2->coef+=p->coef; free(p); if(!q2->coef)//系數(shù)為0的話釋放結(jié)點 { q1->next=q2->next;free(q2);} } else { p->next=q2;q1->next=p; }//指數(shù)為新時將結(jié)點插入 } 7 } //建立一個頭指針為head、項數(shù)為m的一元多項式 Polyn Create(Polyn head,int m){ int i; Polyn p; p=head=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); head->next=NULL; for(i=0;i { p=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立新結(jié)點以接收數(shù)據(jù) printf(“請輸入第%d項的系數(shù)與指數(shù):”,i+1); scanf(“%f %d”,&p->coef,&p->expn); Insert(p,head); //調(diào)用Insert函數(shù)插入結(jié)點 } return head;} //銷毀多項式p void Destroy(Polyn p){ Polyn q1,q2; q1=p->next;8 q2=q1->next; while(q1->next) { free(q1); q1=q2;//指針后移 q2=q2->next; } } //輸出多項式p int Print(Polyn P){ Polyn q=P->next; int flag=1;//項數(shù)計數(shù)器 if(!q)//若多項式為空，輸出0 { putchar('0'); printf(“n”); return; } while(q) { if(q->coef>0&&flag!=1)putchar('+');//系數(shù)大于0且不是第一項 9 if(q->coef!=1&&q->coef!=-1)//系數(shù)非1或-1的普通情況 { printf(“%g”,q->coef); if(q->expn==1)putchar('X'); else if(q->expn)printf(“X^%d”,q->expn); } else { if(q->coef==1){ if(!q->expn)putchar('1'); else if(q->expn==1)putchar('X'); else printf(“X^%d”,q->expn);} if(q->coef==-1){ if(!q->expn)printf(“-1”); else if(q->expn==1)printf(“-X”); else printf(“-X^%d”,q->expn);} } q=q->next; flag++; } printf(“n”);} int compare(Polyn a,Polyn b){ if(a&&b) { if(!b||a->expn>b->expn)return 1; else if(!a||a->expn else return 0; } else if(!a&&b)return-1;//a多項式已空，但b多項式非空 else return 1;//b多項式已空，但a多項式非空 } //求解并建立多項式a+b，返回其頭指針 Polyn Add(Polyn pa,Polyn pb){ Polyn qa=pa->next; Polyn qb=pb->next; Polyn headc,hc,qc; hc=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立頭結(jié)點 11 hc->next=NULL; headc=hc; while(qa||qb){ qc=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); switch(compare(qa,qb)) { case 1: qc->coef=qa->coef; qc->expn=qa->expn; qa=qa->next; break; case 0: qc->coef=qa->coef+qb->coef; qc->expn=qa->expn; qa=qa->next; qb=qb->next; break; case-1: qc->coef=qb->coef; qc->expn=qb->expn; qb=qb->next; break;12 } if(qc->coef!=0) { qc->next=hc->next; hc->next=qc; hc=qc; } else free(qc);//當相加系數(shù)為0時，釋放該結(jié)點 } return headc;} //求解并建立多項式a-b，返回其頭指針 Polyn Subtract(Polyn pa,Polyn pb){ Polyn h=pb; Polyn p=pb->next; Polyn pd; while(p)//將pb的系數(shù)取反 { p->coef*=-1;p=p->next;} pd=Add(pa,h); for(p=h->next;p;p=p->next) //恢復pb的系數(shù) p->coef*=-1;13 return pd;} //求解并建立多項式a*b，返回其頭指針 Polyn Multiply(Polyn pa,Polyn pb){ Polyn hf,pf; Polyn qa=pa->next; Polyn qb=pb->next; hf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立頭結(jié)點 hf->next=NULL; for(;qa;qa=qa->next) { for(qb=pb->next;qb;qb=qb->next) { pf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); pf->coef=qa->coef*qb->coef; pf->expn=qa->expn+qb->expn; Insert(pf,hf);//調(diào)用Insert函數(shù)以合并指數(shù)相同的項 } } return hf;} //求解并建立多項式a/b，返回其頭指針 void Device(Polyn pa,Polyn pb){ Polyn hf,pf,temp1,temp2; Polyn qa=pa->next; Polyn qb=pb->next; hf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立頭結(jié)點,存儲商 hf->next=NULL; pf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立頭結(jié)點，存儲余數(shù) pf->next=NULL; temp1=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); temp1->next=NULL; temp2=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); temp2->next=NULL; temp1=Add(temp1,pa); while(qa!=NULL&&qa->expn>=qb->expn) { temp2->next=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); temp2->next->coef=(qa->coef)/(qb->coef); temp2->next->expn=(qa->expn)-(qb->expn); Insert(temp2->next,hf); pa=Subtract(pa,Multiply(pb,temp2));15 qa=pa->next; temp2->next=NULL; } pf=Subtract(temp1,Multiply(hf,pb)); pb=temp1; printf(“商是:”); Print(hf); printf(“余數(shù)是:”); Print(pf);} void main(){ int choose=1;int m,n,flag=0;system(“Color E0”);Polyn pa=0,pb=0,pc,pd,pf;//定義各式的頭指針，pa與pb在使用前付初值NULL printf(“請輸入A(x)的項數(shù):”);scanf(“%d”,&m);printf(“n”);pa=Create(pa,m);//建立多項式A printf(“n”);printf(“請輸入B(x)的項數(shù):”);16 scanf(“%d”,&n);printf(“n”);pb=Create(pb,n);//建立多項式B printf(“n”);printf(“**********************************************n”);printf(“* 多項式操作菜單 printf(”**********************************************n“);printf(”tt 1.輸出操作n“);printf(”tt 2.加法操作n“);printf(”tt 3.減法操作n“);printf(”tt 4.乘法操作n“);printf(”tt 5.除法操作n“);printf(”tt 6.退出操作n“);printf(”**********************************************n“);while(choose){ printf(”執(zhí)行操作:“); scanf(”%d“,&flag); switch(flag) { case 1: printf(”多項式A(x):“);Print(pa);*n”); printf(“多項式B(x):”);Print(pb); break; case 2: pc=Add(pa,pb); printf(“多項式A(x)+B(x):”);Print(pc); Destroy(pc);break; case 3: pd=Subtract(pa,pb); printf(“多項式A(x)-B(x):”);Print(pd); Destroy(pd);break; case 4: pf=Multiply(pa,pb); printf(“多項式A(x)*B(x):”); Print(pf); Destroy(pf); break; case 5: Device(pa,pb);18 break; case 6: exit(0); break; } } Destroy(pa); Destroy(pb);} 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計 1.赫夫曼編碼器 設計一個利用赫夫曼算法的編碼和譯碼系統(tǒng)，重復地顯示并處理以下項目，直到選擇退出為止。要求： 1)將權(quán)值數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)文件(文件名為data.txt，位于執(zhí)行程序的當前目錄中) 2)初始化：鍵盤輸入字符集大小26、26個字符和26個權(quán)值（統(tǒng)計一篇英文文章中26個字母），建立哈夫曼樹； 3)編碼：利用建好的哈夫曼樹生成哈夫曼編碼； 4)輸出編碼（首先實現(xiàn)屏幕輸出，然后實現(xiàn)文件輸出）； 5)界面優(yōu)化設計。 代碼如下： #include typedef struct HTNode //結(jié)構(gòu)體 { int Weight; char ch;int Parent,Lchild,Rchild;}HTNode;typedef char * * HCode; void Save(int n,HTNode *HT) //把權(quán)值保存到文件 { FILE * fp; int i; if((fp=fopen(“data.txt”,“wb”))==NULL) { printf(“cannot open filen”); return; } for(i=0;i if(fwrite(&HT[i].Weight,sizeof(struct HTNode),1,fp)!=1) printf(“file write errorn”); fclose(fp); system(“cls”); printf(“保存成功！”); } void Create_H(int n,int m,HTNode *HT) //建立赫夫曼樹，進行編碼 { int w,k,j;char c;for(k=1;k<=m;k++){ if(k<=n) { printf(“n請輸入權(quán)值和字符(用空格隔開): ”); scanf(“%d”,&w); scanf(“ %c”,&c);HT[k].ch=c; HT[k].Weight=w; } else HT[k].Weight=0; HT[k].Parent=HT[k].Lchild=HT[k].Rchild=0;} int p1,p2,w1,w2; for(k=n+1;k<=m;k++){ p1=0;p2=0; w1=32767;w2=32767; for(j=1;j<=k-1;j++) { if(HT[j].Parent==0) { if(HT[j].Weight { w2=w1;p2=p1; w1=HT[j].Weight; p1=j; } else if(HT[j].Weight { w2=HT[j].Weight; p2=j; } } } HT[k].Lchild=p1;HT[k].Rchild=p2;HT[k].Weight=HT[p1].Weight+HT[p2].Weight; HT[p1].Parent=k;HT[p2].Parent=k; } printf(“輸入成功！”);} void Coding_H(int n,HTNode *HT) //對結(jié)點進行譯碼 { int k,sp,fp,p;char *cd;HCode HC; HC=(HCode)malloc((n+1)*sizeof(char *)); cd=(char *)malloc(n*sizeof(char));cd[n-1]='
第三篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)迷宮問題實驗報告
第四篇：2012數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計
第五篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計