第一篇：数据结构 课程设计 报告新的体会

在本次的课程设计中，我遇到了好多问题，期间我苦苦思考了好长时间，去解决我遇到的每个问题，感觉问题就是一串一串的，解决一个下一个就会在那等着，就像登山一样，越来越累但风景却越来越好。承认这学期我的学习没有用心，尤其是数据结构，根本是听得一知半解，在做课程设计之前，我对双向链表根本就是不知道更别提做设计了。我之前没敢想，因为我不会，因为我不知道我的人生会走向哪里，没有前进的动力和方向。真正做起来，才发现自己到大学了，学的竟然是那么少，连结构体的操作都那么陌生，面对比这样一个问题，开始的前四天我基本上都在看以前的C语言，数据结构书籍。我不想再样混沌下去，我需要的是走出自己，好好把握自己，我没有放弃，没有被困难吓到，以前就是以前了，现在我要好好的，认真的对待我的人生。

我从简单的单向链表开始建立，再慢慢构建起双向链表，之后对其赋值，建立起一个能够插入，删除，操作的测试程序，发现只要认真去学，没有什么不可克服的困难，就这样一个一个问题的解决，慢慢我发现自己的程序慢慢壮大，一天一个进步，不断完善程序，根本没想到我也能写出一个将近700行的程序，心中又是激动又是感觉自己必须要更加努力，努力让自己更好。

出错的时候我也很烦，因为知识少不知道错在哪里，但慢慢的我不断看到自己程序从不能运行到出现完美结果，记得好几次都是想问题想得头痛，但我还是坚持了下来，看到了我的成果。

事情只有自己经历过才来的彻底，来的深刻，程序实践性很强，我还是动手少，思考少，通过本次课程设计，我学到了很多很多，也感悟了很多，我会好好改变自己当前的状态，以饱满的热情去迎接明天的挑战，努力为未来

通过这次数据结构课程设计的实验，在解决问题的过程中，充分体会到了数据结构这门课程对于软件设计的重要性，也体会到了数据结构+算法=程序这句话的真正含义，一个实际问题的解决第一步就是要依赖于良好的抽象思维的，将实际问题转化为相应的数据结构，只有这一步做好了，才能采取相应的算法和优化方法解决问题和解决好问题。

第二篇：数据结构课程设计体会心得

数据结构课程设计体会心得

11级计本四班 董彪 1104012023

本次课程设计所用到的知识完全是上学期的知识，通过这次课程设计，我认识到了我对数据结构这门课的掌握程度。

首先我这个课程设计是关于二叉树的，由于是刚接触二叉树，所以我掌握的长度并不深。在编程之前我把有关于二叉树的知识有温习了一遍，还好并没有忘掉。二叉树这章节难度中上等，而且内容广泛，所以我只掌握了百分之六七十。

然后，在编程中我认识到了自己动手能力的不足，虽然相比较大二而言进步很大，但是我还是不满意，有的在编程中必须看书才能写出来，有的靠百度，很少是自己写的。还好，我自己组装程序的能力还行，要不这东拼西凑的程序根本组装不了。在编程中我还认识到了，编程不能停下，如果编程的时间少了，知识忘的会很快，而且动手也会很慢。同时，同学之间的合作也很重要，每个人掌握的知识都不一样，而且掌握程度也不一样，你不会的别的同学会，所以在大家的共同努力下，编程会变得很容易。在这次编程中，我了解到了自己某些方面的不足，比如说链表的知识，虽然我能做一些有关于链表的编程，但是很慢，没有别人编程的快，另外，二叉树和图的知识最不好掌握，这方面的知识广泛而复杂。以前，没动手编程的时候觉得这些知识很容易，现在编程了才发现自己错了，大错特错了，我们这个专业最重视的就是动手编程能力，如果我们纸上写作能力很强而动手编程能力很差，那我们就白上这个专业了。计算机这个专业就是锻炼动手编程能力的，一个人的理论知识再好，没有动手编程能力，那他只是一个计算机专业的“入门者”。在编程中我们能找到满足，如果我们自己编程了一个程序，我们会感到自豪，而且充实，因为如果我们专研一个难得程序，我们会达到忘我的境界，自己完全沉浸在编程的那种乐趣之中，完全会废寝忘食。编程虽然会乏味很无聊，但是只要我们沉浸其中，你就会发现里面的乐趣，遇到难得，你会勇往直前，不写出来永不罢休；遇到容易的，你会找到乐趣。编程是很乏味，但是那是因为你没找到编程重的乐趣，你只看到了他的不好，而没有看到他的好。其实，只要你找到编程中得乐趣，你就会完全喜欢上他，不编程还好，一编程你就会变成一个两耳不闻窗外事的“植物人”。可以说只要你涉及到了计算机，你就的会编程，而且还要喜欢上他，永远和他打交道，我相信在某一天，我们一定会把他当作我们不可或缺的好朋友。

最后我要谈的是长时间编程的好处，俗话说“熟能生巧”，确实是这样。如果我们长时间不编程，在一接触他，我们会感到很陌生。有规律的编程会提高我们的动手能力，我们的思维，也会让我们变得很细心。在一个几千行的程序中，我们都能找到错误，那我们还会怕其他的错误吗？可以说编程是我们在我们这一行业的一把利剑，如果我们能很好的利用它，我们就会成为这个行业的真正成功者。也许你会说就算变成好了也不一定成功，是的，但是你不会编程就一定不会成功。如果，我们想成为这个专业的成功者，我们就得爱上编程，不管他是怎么得乏味，怎么得无聊，我们都不能丢掉他。总之，动手编程就是锻炼我们的动手能力，当然这个动手能力并不是科研上的动手能力，而是我们的动手编程能力，记住，只要你真正的喜欢上他，你就会发现其中的乐趣，我相信，只要你坚持下去，你一定会喜欢上他，把编程当作自己日常生活中一件必须做的事情。

第三篇：数据结构课程设计报告

青岛理工大学

数据结构课程设计报告

题目：宿舍管理查询软件

院（系）：计算机工程学院

学生姓名:谢茂盛

班级：网络121学号: 201207131

起迄日期:202_.07.07-202_.07.20

指导教师:张艳

一、需求分析（所有大标题宋体加粗四号，下同）（小标题宋体加粗小四，下同）

1.问题描述：

以无歧义的陈述详细说明对自己所选题目的解释性描述，可以补充说明该设计中要做的具体任务。强调的是程序要做什么？

2.基本功能

要求分别列出该设计要实现的功能，（每个功能要尽量和概要设计中的模块函数对应起来）。

二、概要设计

1.设计思路：

解决问题的思路概述，拟采用的算法的简介。

2.数据结构设计：

要求分别列出拟采用的数据结构及其定义，分为逻辑结构（线性？树状？图状？）和存储结构（顺序？链式？）。采用该结构的原因，如果有定义的抽象数据类型，可以列出其定义及各种操作。如下为抽象数据类型定义的模板。

定义程序中用到的抽象数据类型；

设计中所用到的数据结构或抽象数据类型的说明，以及在程序中的作用

抽象数据类型线性表的定义如下：

ADT List{

数据对象：D={ai| ai ∈ElemSet,i=1,2,3……，n,n≥0}

数据关系：R1={| ai-1,ai ∈D,i=1,2,3,……，n}

基本操作：

Insert(&L,i,j)

初始条件：线性表L已存在，1≤i≤n+1。

操作结果：在L中第i个位置之前插入新的数据元素j,L的长度加1。

Del(&L,i,j)

初始条件：线性表L已存在，1≤i≤n。

操作结果：删除L的第i个数据元素,L的长度减1

Xg(&L,i,j)

初始条件：线性表L已存在。

操作结果：用新的输入数据项j代替原有的指定要修改的数据项i。

Search(&L,i,e)

初始条件：线性表L已存在。

操作结果：查找指定的某元素i，并将值赋给e,用e 输出。

}

3.软件结构设计：

按需求分析中的功能进行模块划分，建立模块的层次结构及调用关系。

三、详细设计

实现概要设计中定义的所有数据类型，对每个操作只需要写出伪代码算法；对主程序和其他模块也都需要写出伪代码算法（伪代码算法达到的详细程度建议为：按照伪代码算法可以在计算机键盘直接输入高级程序设计语言程序）)；可采用流程图、活动图进行描述，画

出函数和过程的调用关系图。

实现设计中主程序和其他子模块的算法，以流程图的形式表示，需画出函数和过程的调用关系图。

本小节内所有的图均要求用Visio或Word进行绘制，不允许用bmp或其他格式的图片。绘图内文字均采用宋体五号（如果图比较大，排版不好看的话，可以根据需要缩小字体），单倍行间距，段前段后均设置为0行。

1.定义程序中所有用到的数据及其数据结构，及其基本操作的实现；

2．主函数和其他函数的伪码算法；

3.主要函数的程序流程图，实现设计中主程序和其他子模块的算法，以流程图的形式表示。

4.画出函数之间的调用关系图。

四、调试分析

内容包括：调试过程中遇到的问题是如何解决的以及对设计与实现的回顾讨论和分析。

1.实际完成的情况说明（完成的功能，支持的数据类型等）；

2.程序的性能分析，包括时空分析；

3.上机过程中出现的问题及其解决方案；

4.程序中可以改进的地方说明；

5.程序中可以扩充的功能及设计实现假想。

五、测试结果

列出你的测试结果，包括输入和输出。注意测试数据应该完整和严格，至少给出2组测试结果（含合法数据与非法数据）。

六、用户手册

说明如何使用你编写的程序，详细列出每一步的具体操作步骤。这里可以有适当的运行结果抓图。用户手册与开发过程无关，只与使用有关，必须是Step by Step的。

所有运行结果截图均要求有实际数据的内容，截图尺寸要求按页宽排版两张大小，且要求有每张图下面有规范的标题说明如何使用你编写的程序，详细列出每一步的操作步骤。

七、体会与自我评价

写出本设计的总结思考，收获心得体会，要求不少于600字，不得摘抄网上资料，只能参考。

正文（各标题除外），均采用宋体和Times New Roman字体，小四号字，1.25倍行距。

八、参考文献（列出你参考的书，格式按照下面的例子来写）例如：

[1]严蔚敏．数据结构(C语言)．清华大学出版社，202_

第四篇：数据结构课程设计报告

数据结构课程设计

散列表的应用:插队买票

专业 计算机科学与技术（网络技术）

金玲 计算机131 1310704114 张静林 202_年1月23日 学生姓名 班学级 号

指导教师 完成日期

目录概述……………………………………………………………………………………1 1.1 课程设计目的……………………………………………………………………….1 1.2 课程设计内容……………………………………………………………………….1 2 系统需求分析……………………………………………………………………….1 2.1 主体功能…………………………………………………………………………....2 3系统概要设计…………………………………………………………………………2 3.1 系统流程图………………………………………………………………………….2 4 系统详细设计…………………………………………………………………………3 5 测试……………………………………………………………………………………5 5.1 测试方案…………………………………………………………………………….5 5.2 测试结果…………………………………………………………………………….5 6 小结……………………………………………………………………………………5 参考文献…………………………………………………………………………………5 附录………………………………………………………………………………………7 附录1 源程序清单……………………………………………………………………...7 概述

1.1 课程设计目的

数据结构课程设计是为数据结构课程独立开设的实践性教学环节。数据结构课程设计对于巩固数据结构知识，加强学生的实际动手能力和提高学生综合素质是十分必要的。课程设计的目的：

1．要求学生达到熟练掌握C语言的基本知识和技能。

2．了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力。3．提高程序设计和调试能力。学生通过上机实习，验证自己设计的算法的正确性。学会有效利用基本调试方法，迅速找出程序代码中的错误并且修改。

4．培养算法分析能力。分析所设计算法的时间复杂度和空间复杂度，进一步提高程序设计水平。

5．初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能。

1.2课程设计内容

本课程设计的任务是写一个程序模拟这种情况。每个队伍都允许插队。如果你在排队，有一个以上的朋友要求插队，则你可以安排他们的次序。每次一个人入队，并且如果这个入队的人发现队伍中有自己的朋友，则可以插入到这个朋友的后面；当队伍中的朋友不止一个的时候，这个人会排在最后一个朋友的后面；如果队伍中没有朋友，则他只能够排在这个队伍的最后面。每一个入队的人都先进行上述的判断。当队伍前面的人买到车票之后，依次出队。系统需求分析

2.1 主体功能

程序从“input.txt”文件读入测试用例，一个文件可包含多个测试用例。每个用例的第一行是朋友组的数目n（1<=n<=1000)。对于一个朋友组以朋友的数目j（1<=j<=1000）开始，由朋友的个数以及他们的名字组成，一个空格后接该组朋友的名字，以空格分开，并且每个人的名字都不同。每个名字不超过四个字母，由{A，B，...，Z，a，b，...，z}组成。一个朋友组最多有1000个人，每个人只属于一个朋友组。n=0时，测试数据结束。

下面是一些具体命令：.ENQUEUE——X入队;.DEQUEUE——排队头的人买票，离开队伍，即出队；.STOP——一个测试用例结束。

测试结果输出到“output.txt”文件中。每个测试用例第一行输出“Scenario#k”，k是测试用例的序号（从1开始）。对每一个出队命令，输出刚买票离开队伍的人名。两个测试试用例 之间隔一空行，最后一个用例结束不输出空行。系统概要设计

3.1 系统流程图 系统详细设计

本题目主要解决两个问题：一是怎么存放和查找大量数据（主要是姓名）；二是怎么操作“ENQUEUE”和“DEQUEUE”命令。

用散列表来存放和查找数据。由于最多有1000个朋友组，每组最多有1000人，使用平方探测法解决冲突，则表的大小是2*（1000*1000），所以选择TableSize=2000003（2000003是大于2000000的最小素数）。同一个组内的都是朋友，所以每个人除了记录他的名字name，还要记录他属于哪个组group，另外用info来表示该单元是否被占用，数据结构如图4.1所示。散列函数是根据Honer法则计算一个以64为阶的多项式，如图4.2所示。冲突解决方法采用平方探测法，如图4.3所示。

#define TabSize 2000003 typedef struct hashtab *PtrToHash;struct hashtab

/*散列表数据结构*/ { char name[5];

/*名字*/ int group;

/*属于哪个朋友组*/ char info;

/*标志位，该单元是否被占用*/ };图4.1数据结构：散列表

Int Hash(char *key,int TableSize){

Int HashVal=0;

While(key!=NULL)

HashVal=(HashVal<<6)+*key;

Return HashVal%TableSize;} 图4.2散列函数

Long int Find(PtrToHash hash,char *c){

key=c;

CurrentPos=Hash(key,TableSize);

CollisionNum=0;

While((单元被占用)and(单元内的名字与查找的名字不同))

{

CurrentPos+=2*(++CollisionNum)-1;

If(CurrentPos>=TabSize)

CurrentPos=TabSize;

}

Return CurrentPos;} 图4.3用平方探测法解决冲突

第二个问题是关于怎么操作“ENQUEUE”和“DEQUEUE”命令。这可以用队列来模拟。由于有插队现象的存在，不能单纯的用一个数组来表示队列，因为这样的话，插入一个朋友，则他后面的人都要往后移一个单位，删除一个人，则他后面的人都要前移一个，会降低效率。所以，采用一个Index标记来表示当前元素的后继元素，最后一个单元的后继元素是第0个，形成环，数据结构如图4.4所示。不用链表是因为链表存放指针也需要空间，并且链表插入、删除的效率没有数组高。

typedef struct Que *PtrToQue;struct Que

/*队列数据结构*/ { long int HashVal;

/*散列值*/ long int Index;

/*在中的队列序号*/ };图4.4数据结构：队列

输入ENQUEUE命令，如果队伍里有朋友，则排在朋友后面；如果没有朋友，则排在队尾。入队时，用一个数组记录每个朋友组的最后一位，以便下一个朋友到来时排到他后面，这个数组被称为“插队数组”。

输入DEQUEUE命令，则根据“先进先出”，按照各个元素和它后继元素的先后顺序，每次删除队列重的第一个。程序结构如图4.5所示。

While(读测试文件){

if(输入”ENQUEUE”)

{

读入名字；

插入散列表；

插入队列；

}

else if(输入”DEQUEUE”)

{

删除队列第一个名字；

将该名字输出到文件；

}

else stop;} 图4.5入队、出队操作 测试

5.1 测试方案 按输入要求输入正常测试数据，测试程序是否能正确解决问题，得到正确答案。应注意边界测试。例如，将n，j分别取为1的用例和n为1000的用例。n，j比较大时需写程序生成测试用例。

不按输入要求输入数据，测试程序能否对输入内容进行数据合法性检测并进行相应的异常处理。例如，将n或j取为小于1或大于1000的数，名字超过4个字母等情况下的测试用例。5.2 测试结果 小结

在前面的学习过程中我们学到了很多知识而这次课程设计又是对我们所学的 一次总结，刚开始，可以说是没有头绪，于是就去图书馆找资料，找到了一些关于程序方面的，可这远远不够，这只是小小的开始。我们必须掌握很多已学的知识才能很好的完成本次的课程设计。在这次课程设计中，总的感觉是我遇到了很多困难这主要是由于我编写代码的经验不足，有时虽然是一个很小的问题但解决起来却花费了我不少的时间，值得欣慰的是，当自己苦思冥想或者和其它同学一起探讨把问题解决的时候我还是觉得获益非浅，这就是在摸索中寻求到的知识。在设计时也免不了存在着些不足，所以在今后的学习中我会努力取得更大的进步。虽然对着电脑做程序，有些累，可当看到劳动成果时，却有另一番滋味。

参考文献

[1]范策，周世平，胡晓琨.《算法与数据结构（C语言版）》[M].北京：机械工业出版社，202_ [2]严蔚敏.《数据结构（C语言版）》.北京：清华大学出版社，202_ [3]许卓群，杨冬青，唐世渭，张铭.《数据结构与算法》.北京：高等教育出版社，202_ [4]徐孝凯.《数据结构实用教程（第二版）》.北京：清华大学出版社，202_

附录

附录1 源程序清单

#include #include #include #define TabSize 2000003

/*散列表大小TabSize 是大于表最大空间的素数*/ #define Max 1000001

/*队列空间最大值*/ struct hashtab;typedef struct hashtab *PtrToHash;struct hashtab

/*散列表数据结构*/ { char name[5];

/*名字*/ int group;

/*属于哪个朋友组*/ char info;

/*标志位，该单元是否被占用*/ };struct Que;typedef struct Que *PtrToQue;struct Que

/*队列数据结构*/ { long int HashVal;

/*散列值*/ long int Index;

/*在中的队列序号*/ };

int hashedx=0;

/*标记元素是否已经在散列表里*/ long int Find(PtrToHash hash,char *c)/*查找在散列表中的位置*/ { char *key;long int CurrentPos,CollisionNum;

key=c;for(CurrentPos=0;*key;++key)

/*散列函数，计算散列值*/

CurrentPos=(CurrentPos<<6)+*key;CurrentPos%=TabSize;

/*散列值*/ CollisionNum=0;/*如果当前单元被占用：单元内的元素与当前操作的名字不同，使用平方探测法解决冲突；与当前操作的名字相同，则直接返回在散列中的位置*/ while((hash[CurrentPos].info)&&(strcmp(hash[CurrentPos].name,c)))

{

/*平方探测法*/

CurrentPos+=2*(++CollisionNum)-1;

if(CurrentPos>=TabSize)

CurrentPos-=TabSize;}

if((hash[CurrentPos].info)&&(strcmp(hash[CurrentPos].name,c)==0))

/*元素已经在散列表里*/

hashedx=1;else /*元素不在散列表里*/

hashedx=0;return CurrentPos;/*返回在散列表中的位置*/ }

int main(){ long int Find(PtrToHash hash,char *c);

/*查找在散列表中的位置*/

PtrToHash hash;

/*散列表*/ PtrToQue queue;

/*队列*/ int *grouppos;

/*记录每个朋友组的最后一位，即插队数组*/ int n;

/*测试用例数目*/ int num;

/*当前测试用例序号*/ long int i,ii,j,key,temp;long int head,last;

/*队列的头和尾*/ char c[8],tempc[8];

/*名字*/ FILE *fpin,*fpout;

/*输入、输出文件指针*/

if(!(fpin=fopen(“input.txt”,“r”)))

/*打开测试文件*/ {

printf(“fopen error!”);

/*文件打开错误*/

return-1;} if(!(fpout=fopen(“output.txt”,“w”)))

/*打开输出文件*/ {

printf(“fopen error!”);

return-1;}

hash=(PtrToHash)malloc(sizeof(struct hashtab)*TabSize);/*为散列表申请空间*/ queue=(PtrToQue)malloc(sizeof(struct Que)*Max);/*为队列申请空间*/ grouppos=(int *)malloc(sizeof(int)*1000);/*申请空间记录每个朋友组的最后一位*/ for(i=0,j=1;i

queue[i].Index=j;queue[i-1].Index=0;/*最后一个单元的后继单元是第0个，形成环*/ num=0;for(fscanf(fpin,“%d”,&n);n;fscanf(fpin,“%d”,&n))/*输入当前测试用例的朋友组数*/ {

if(n<1||n>1000)

/*处理异常输入n*/

{

fprintf(fpout,“n is out of rangen”);

return-1;

}

num++;

if(num!=1)

/*两个测试用例间输入一空行*/

fprintf(fpout,“n”);

for(i=0;i

hash[i++].info=0;

/*初始化散列表，标记位置0*/

for(i=0;i

/*对每一组朋友*/

{

fscanf(fpin,“%d”,&j);

/*当前组里的人数*/

if(j<1||j>1000)

/*处理异常输入j*/

{

fprintf(fpout,“j is out of rangen”);

return-1;

}

for(;j;--j)

{

fscanf(fpin,“%s”,c);

/*输入名字*/

for(ii=0;ii

tempc[ii]='';

strcpy(tempc,c);

ii=0;

while(tempc[ii]!='')

/* 是否由四个以内字母组成*/

{

if(tempc[ii]<'A'||('Z''z'||ii>4)

{

fprintf(fpout,“Group %d: Nonstandard namen ”,i);

return-1;

}

ii++;

}

key=Find(hash,c);

/*找到在散列表中的位置*/

if(hashedx==1)/*重名*/

{

fprintf(fpout,“repeated name %sn”,c);

return-1;

}

strcpy(hash[key].name,c);/*插入散列表*/

hash[key].info=1;

/*标记置1，该单元被占用*/

hash[key].group=i;

/*记录他属于哪个组*/

} } for(i=0;i<1000;)

grouppos[i++]=0;/*初始化插队数组*/ head=0;

/*初始化队列头、尾标记*/ last=0;fprintf(fpout,“Scenario #%dn”,num);/*输出当前用例序号到文件*/ for(fscanf(fpin,“%s”,c);;fscanf(fpin,“%s”,c))/*输入命令*/ {

if(*c=='E')

/*入队命令*/

{

fscanf(fpin,“%s”,c);

/*输入名字*/

key=Find(hash,c);

/*查找在散列表中的位置*/

if(hashedx==0)/*散列表里没这个人*/ {

fprintf(fpout,“no %sn”,c);

return-1;}

temp=queue[0].Index;

/*队列第0个位置记录队尾的后继单元*/ queue[0].Index=queue[temp].Index;

/*在队列中申请一个新单元，队尾标记后移一个位置 */ queue[temp].HashVal=key;/*入队*/ if(!head)/*如果是队列里的第一个元素 */ last=head=temp;/*队头、队尾标记指向第一个元素*/ if(!grouppos[hash[key].group])/*如果队列里没朋友*/ { queue[temp].Index=0;/*队尾指向对头，形成环*/ queue[last].Index=temp;/*前一次队尾的后继元素是当前元素*/ last=temp;

/*队尾标记指向当前元素*/ grouppos[hash[key].group]=temp;/*插队数组记录该朋友组里已入队的最后一位*/ } else/*如果队列中已经有他的朋友*/ {

queue[temp].Index=queue[grouppos[hash[key].group]].Index;

/*插队到朋友的后面*/

queue[grouppos[hash[key].group]].Index=temp;

/*插队到朋友后面一位的前面*/

grouppos[hash[key].group]=temp;

/*替换插队数组里该组的元素为当前元素*/

if(hash[queue[last].HashVal].group==hash[key].group)

/*如果当前元素和前一元素是朋友，队尾标志指向当前元素*/

last=temp;

}

}

else if(*c=='D')/*出队命令*/

{

if(last==0)

/*不能对空队列执行出队命令*/

{

fprintf(fpout,“Empty queue!nCan't execute DEQUEUE!n”);

return-1;

}

fprintf(fpout,“%sn”,hash[queue[head].HashVal].name);

/*输出队头元素到文件*/

temp=head;

head=queue[temp].Index;

/*队列第一位出队，队头标记后移一位*/

queue[temp].Index=queue[0].Index;

/*队列第0个元素后移一位*/

queue[0].Index=temp;

/*释放空间*/

if(grouppos[hash[queue[temp].HashVal].group]==temp)

/*当前删除的元素是该朋友组在队列里的最后一位*/

grouppos[hash[queue[temp].HashVal].group]=0;

if(last==temp)

/*出队后，队列为空*/

last=0;

}

else

/*输入 “STOP”*/

break;

/*测试结束*/

} } fprintf(fpout,“b”);fclose(fpin);fclose(fpout);return 1;}

第五篇：数据结构课程设计报告

正文要求：对每一个题目，正文必须包括以下几个方面 知识点回顾： 实验要求：

实验过程：包括设计思路，算法描述，程序清单，调试等等； 实验小结：

注意：（1）正文中字体用小四号宋体，行间距1.25倍行距；

（2）页码居中；

（3）A4纸双面打印，在纸的左侧装订。

（4）上交的课程设计报告控制在10页以内。

齐鲁工业大学

理学院

信计11-1

郑桥

一、提示：对于单窗口的服务系统知识点回顾如下：

1、什么是负指数分布？

又称指数分布。泊松事件流的等待时间（相继两次出现之间的间隔）服从指数分布。用于描述非老化性元件的寿命（元件不老化，仅由于突然故障而毁坏）。常假定排队系统中服务器的服务时间和Petri网中变迁的实施速率符合指数分布。

2、用C语言如何产生随机序列？ double rd_MN1(double m,double n){ double r;if(m>n){r=n;n=m;m=r;};r =((double)rand()/((double)(RAND_MAX)+(double)(1)));r = m+ r*(n-m);return r;}

3、用C语言如何产生负指数分布的时间序列？ double expntl(double x){ double z;do { z =((double)rand()/ RAND_MAX);} while((z == 0)||(z == 1));return(-x * log(z));//z相当于1-x,而x相当于1/lamda。} 其中的x相当于1/λ

4、排队论简单叙述；

排队系统主要有：X/Y/Z，其中X表示到达时间间隔的分布，Y表示服务时间的分布，Z表示并列的服务设备的数目。表示相继到达的时间间隔或服务时间的分布的符号是：

M——负指数分布，D——确定性，Ek——k阶Erlang，GI——相互独立的一般随机分布，G——一般的随机分布。

例如：M/M/1表示达到时间间隔为负指数分布，服务时间为负指数分布，单服务设备的排队系统。

这里我们用静态仿真的思想来实现M/M/1仿真。在排队系统中的每一个动态实体的状态可以有三个量来反映：与前一个实体到达的时间间隔，在排到自己服务前的等待时间以及服务时间。其中服务时间和到达时间间隔服从指数分布，不受别的因素的影响。开始服务前的等待时间则受到排在前面的动态实体的状态的影响。其更新算法如下：

即：如果某个实体到达以后，发现处在它前面的动态实体已经结束服务，所以这个实体就不用等待，直接接受服务；反之，处在它前面的动态实体如果没有结束服务（包括没有开始服务），则这个实体的等待时间就是它前一实体结束服务的时刻减去它到达的时刻。

5、如何得到每个顾客的到达时刻，服务时间，等待时间和离开时刻； 到达时间=前面各个到达时间之和； 服务时间就是负指数随机生成的时间；

等待时刻：如果前一个人的离开时间小于这个人的到达时间，等待时间=0；

如果不是，则等待时间=该人的离开时间-他的到达时间-服务时间

6、如何排队，排队的主要算法思想？ 排队就是来到的人数多于离开的人数；

如果下一个人到达时前一个人依旧在接受服务，则此人就要排队。

7、如何求队长？以及最大的队长？

假设以5分钟为一个时间段，则在第5分钟时用这5分钟内来到的人数减去这5分钟内离开的人数即是排队人数

8、如何求平均等待时间？

求平均等待时间首先要求出总的等待时间与接受服务的人数；

总的等待时间=每个人的等待时间之和；接受服务的人数由时间540分钟来控制，如果在540分钟之后才到达的人则不再算入接受服务的人数之内。

9、用C语言如何将得到的数据输出到文件？

在C语言中用fopen函数打开文件，然后把数据输出比如用fprintf函数，最后fclose。

利用ofstream fcout(“d:arr_time.txt”);语句来实现C++中的输出文件

10、如何用已学的数学语言程序（如：Mathematica, Matlab）把C语言得到的数据文件画出其相应的图像？

11、如果是两个窗口的服务系统，则该怎么修改程序？

12、如果到达时间间隔，服务时间服从泊松分布或者其他分布，该程序该如何改进？

二、数据结构课程设计题目

单窗口的排队模型的数值仿真（参考课本上第四章的离散事件模拟）要求如下：（1）要求相邻两个顾客的到达时间间隔服从负指数分布；且每个顾客接受服务的时间也服从负指数分布；

（2）求出各个时刻的队长（以五分钟为一时间单位，即求零时刻的队长，五分钟时的队长，十分钟时的队长，依次类推）；

（3）一个工作日内的顾客总数，约定8：30上班，17：30下班，中午不休息；（4）求平均等待时间（顾客总等待时间除以总人数）；

（5）画出顾客的到达，离开图像（横坐标是顾客图，纵坐标是到达时刻，和离开时刻）；

（6）画出队长变换图像（横坐标是时刻图，纵坐标是队长个数）；（7）求出一个工作日内的最大队长；

三、设计思路：

1）把8：:30记做第0分钟，17:30记做第540分钟。

2）首先利用C++随机生成200个服从负指数分布的到达时间与200个服务时间 然后根据随机生成的数计算到达的时刻，即到达时间的逐步加和，然后计算离开的时刻；

3）根据到达时刻与离开时刻来计算等待时刻，于是便可得到平均等待时间； 同时根据这两个时刻求出每5分钟到达人数与离开的人数，于是便得出每5分钟的队长，同时也可求出最大队长。4）再利用MATLAB画出相应的图像。

四、算法描述：

1）首先将8:30这个时刻化为0时刻，17:30化为第540分钟这个时刻，全体单位为分钟。

2）定义到达时间间隔arr_time[200]，服务时间ser_time[200]，到达时刻arr_time1[200],离开时间lea_time[200],等待时间sta_time[200],离开人数lea_num[200],到达人数arr_num[200]等变量。3）根据负指数函数

来利用C++程序生成随机到达时间间隔与服务时间。

4）利用到达时刻与离开时刻之间的关系来求出等待时间。同时将这540分钟划分为5分钟间隔的108个时间段来求出在每个时间段到达人数与离开人数，再求出队长。

5）利用已知的服务人数，平均到达时间与平均离开时间来做出图像。（借助MATLAB软件。）

五、总结

（1）求出各个时刻的队长（以五分钟为一时间单位，即求零时刻的队长，五分钟时的队长，十分钟时的队长，依次类推）；见程序清单中数据部分对长。（2）求平均等待时间（顾客总等待时间除以总人数）；根据程序可得，平均等待时间为21.6分钟。

（3）画出顾客的到达，离开图像（横坐标是顾客图，纵坐标是到达时刻，和离开时刻）；

***0100806040200 0Arrive curveleave curve***600

（6）画出队长变换图像（横坐标是时刻图，纵坐标是队长个数）；

25Queue Length Curve 20151050 ***0600

（7）求出一个工作日内的最大队长： 最大对长为16个人在排队。

六、程序清单：

求随机产生负指数 #include #include #include #include #include

#include using namespace std;

void main(){ long int i,k;double m,n;//m,n控制时间间隔

double r;double a,s,sum;//arr为到达时间，ser为服务时间

double LAM=1.2;

//f(x)=LAM*exp(-LAM*x);double arr_time[200];double ser_time[200];ofstream fcout(“d:arr_time.txt”);ofstream fscout(“d:ser_time.txt”);m=2.0;n=5.0;srand((unsigned)time(NULL));

k=0;loop: r=((double)rand()/((double)(RAND_MAX)+(double)(1)));

a =-log(r)/LAM;if(a >= m && a <= n){

arr_time[k]=a;

k++;};if(k < 200)goto loop;

// 产生200个指数分布随机数

for(i=0;i<200;i++){

fcout<

//cout<

if(i!=0 && i%5==0)

//cout<

fcout<

s =-log(r)/LAM;if(s >= m && s <= n){ ser_time[k]=s;k++;};if(k < 100)goto loop1;

// 产生200个指数分布随机数 m=3.0;n=5.5;

srand((unsigned)time(NULL));k=100;loop2: r=((double)rand()/((double)(RAND_MAX)+(double)(1)));

s =-log(r)/LAM;if(s >= m && s <= n){ ser_time[k]=s;k++;};if(k < 200)goto loop2;

// 产生200个指数分布随机数

for(i=0;i<200;i++){

fscout<

//cout<

if(i!=0 && i%5==0)

//cout<

fscout< #include #include #include #include

#include using namespace std;void main(){ //下面求离开时间、等待时间 int i;double lea_time[200];//离开时间

double sta_time[200];//等待时间

double arr_time[200];//随机生成到达时间

double ser_time[200];//随机生成服务时间

double arr_time1[200];//到达时间

ifstream fcin(“d:arr_time.txt”);ifstream fscin(“d:ser_time.txt”);ofstream fcout(“d:arr_time1.txt”);ofstream flcout(“d:lea_time.txt”);ofstream fscout(“d:sta_time.txt”);

//求到达的时间

for(i=0;i<200;i++){

fcin>>arr_time[i];

arr_time1[i]=arr_time[i];} double sum=0.0;for(i=0;i<200;i++){

sum+=arr_time1[i];

arr_time1[i]=sum;} for(i=0;i<200;i++){

fcout<

if(i!=0 && i%5==0)

fcout<

//求离开时间

fscin>>ser_time[0];lea_time[0]=arr_time1[0]+ser_time[0];for(i=1;i<200;i++){

fscin>>ser_time[i];

if(lea_time[i-1]>arr_time1[i])

{lea_time[i]=lea_time[i-1]+ser_time[i];}

else

{lea_time[i]=arr_time1[i]+ser_time[i];} }

for(i=0;i<200;i++){

flcout<

if(i!=0 && i%5==0)

flcout<

sta_time[i]=lea_time[i]-arr_time1[i]-ser_time[i];//

if(sta_time[i]<0)

{

sta_time[i]=0;

} } for(i=0;i<200;i++){

fscout<

if(i!=0 && i%5==0)

fscout<

sta_sum+=sta_time[i];}

//求平均等待时间

double ave;int peo_sum;for(i=0;i<200;i++){

if(lea_time[i]<540)

peo_sum=i;} cout<<“总的服务人数为：”<

求离开人数和到达人数 #include #include #include #include #include

#include using namespace std;void main(){ //求离开人数和到达人数

int i,j;

int arr_num[200];//到达人数arr int lea_num[200];//lea离开人数

int arr_jian=0;//时间间隔

double arr_time1[200];double lea_time[200];int peo_sum;int count=0;int count1=0;ifstream fcin(“d:arr_time1.txt”);ifstream flcin(“d:lea_time.txt”);ofstream fcout(“d:arr_num.txt”);ofstream flcout(“d:lea_num.txt”);for(i=0;i<200;i++){

fcin>>arr_time1[i];

flcin>>lea_time[i];} for(i=0;i<200;i++){

if(lea_time[i]<540)

peo_sum=i;} while(arr_jian<540){

for(i=0;i

{

if(arr_time1[i]>arr_jian)

{

arr_num[count]=i;

count++;

//cout<

break;

}

}

for(j=0;j

{

if(lea_time[j]>arr_jian)

{

lea_num[count1]=j;

count1++;

break;

}

}

arr_jian=arr_jian+5;} for(i=0;i<108;i++){

fcout<

//cout<

if(i!=0 && i%5==0)

//cout<

fcout<

for(i=0;i<108;i++){

flcout<

//cout<

if(i!=0 && i%5==0)

//cout<

flcout<

求对长

#include #include using namespace std;int main(){

int i;int max;int que[200];int arr_num[200];int lea_num[200];ifstream fcin(“d:arr_num.txt”);ifstream flcin(“d:lea_num.txt”);ofstream fcout(“d:que.txt”);

for(i=0;i<200;i++){

fcin>>arr_num[i];

//cout<

flcin>>lea_num[i];

//cout<

for(i=0;i<200;i++){

que[i]=arr_num[i]-lea_num[i];

//cout<

} for(i=0;i<200;i++){

fcout<

if(i!=0 && i%5==0)

{

fcout<

} } max=que[0];for(i=1;i<200;i++)

{

if(que[i]>max)

{

max=que[i];

//cout<

} }

cout<<“最大对长是”<

画图: function[maxque,mwait_t,mstay_t,queue_l,use_rate]=MM1queue(mean_arr,mean_lea,peo_num)status=zeros(3,peo_num);

%用一个3行矩阵表示每个顾客的状态;

%到达时间间隔，服务时间，等待时间;status(1,:)=exprnd(mean_arr,1,peo_num);

%按照指数分布随机生成各顾客的到达间隔;status(2,:)=exprnd(mean_lea,1,peo_num);

%按照指数分布随机生成各顾客的服务时间;for i=2:peo_num

if status(1,i)<=status(2,i-1)+status(3,i-1)

status(3,i)=status(2,i-1)+status(3,i-1)-status(1,i);

else

status(3,i)=0;

end;

%对状态进行更新； end;arr_time=cumsum(status(1,:));status(1,:)=arr_time;lea_time=sum(status);stairs([0 arr_time],0:peo_num);

%绘出各顾客的到达时间图;

hold on;stairs([0 lea_time],0:peo_num,'r');

%绘出各顾客的离去时间图;legend('Arrive curve','leave curve',0)hold off figure;plot(1:peo_num,status(3,:),'r:',1:peo_num,status(2,:)+status(3,:),'k-');

%绘出每个顾客的等待时间和停留时间;legend('Wait Time','Stay Time',0);n1=1;n2=1;mstay_t=(sum(status(2,:))+sum(status(3,:)))/peo_num;mwait_t=mean(status(3,:));

%求平均停留时间和等待时间;queue_num=zeros(1,2*peo_num+1);queue_time=zeros(1,2*peo_num+1);n3=1;

%while循环求每个时间队列的长度;while n1<=peo_num

n3=n3+1;

if arr_time(n1)

queue_num(1,n3)=n1-n2+1;

queue_time(1,n3)=arr_time(n1);

n1=n1+1;

else

queue_num(1,n3)=n1-n2-1;

queue_time(1,n3)=lea_time(n2);

n2=n2+1;

end;end;while n2<=peo_num

n3=n3+1;

queue_num(1,n3)=peo_num-n2;

queue_time(1,n3)=lea_time(n2);

n2=n2+1;end;figure;stairs(queue_time,queue_num,'k');

%绘出队列长度的时间变化曲线, stairs 是Matlab的函数

legend('Queue Length Curve',0);hold off;temp=diff(queue_time);overtime=max(queue_time);queue_l=sum(temp.*queue_num(2:(2*peo_num+1)))/overtime;use_rate=sum(temp(find(queue_num)))/overtime;maxque=max(queue_num);% 最大队长

在MATLAB中命令窗口中输入MM1queue(2.86,3.22,175)数据结果：

随机到达时间arr_time 2.2218 2.91038 2.70151 3.20392 2.20729 2.23954 2.27037 2.12161 2.97105 2.59537 2.05195 2.33276 2.40885 2.54536 3.18395 4.34619 2.9621 4.03687 2.56005 4.3556 2.59767 2.6854 2.2156 2.35007 2.01546 3.16558 2.51725 2.4227 3.00499 2.68796 2.57445 2.29238 2.04275 3.56593 4.12181 3.14539 4.60806 2.85305 2.18215 4.15836 2.75386 2.45691 3.15095 3.84449 3.29556 2.35349 2.88082 2.96656 2.60517 3.09175 3.77562 2.12649 2.17347 2.28761 2.91709 2.59767 2.20084 3.64077 2.09167 2.30401 2.89137 2.78563 2.35564 2.60401 3.47721 2.31212 2.2892 2.26189 2.71001 3.23541 3.15543 4.04989 2.33905 2.60575 2.93069 2.63466 2.33025 2.67211 2.13304 2.46765 2.01119 2.66026 2.17867 4.26591 2.56115 2.84451 3.37485 2.22326 2.3109 3.08451 2.75872 3.02393 2.32155 2.37607 2.43489 3.70764 3.07631 2.56943 2.81941 2.81567 2.18215 3.78511 2.72393 2.02062 2.28013 2.03219 2.9324 4.02088 2.83606 2.01804 2.82241 2.23062 2.38448 2.15369 4.07996 2.02407 2.77847 2.93584 4.92381 4.07996 2.52143 2.10523 3.29291 2.34922 2.60807 2.83989 3.77091 2.4652 2.12096 2.36601 4.23257 2.29039 2.03278 3.42756 3.04233 2.80972 4.46149 2.04867 3.6673 2.04363 3.56409 4.8267 4.40435 3.60347 2.01375 4.41955 2.28406 2.49971 2.85853 2.11547 2.29079 2.202_ 3.0078 2.43726 2.43963 3.82172 2.26189 3.14207 3.02297 2.39612 2.26381 3.59773 2.454 4.98197 3.60539 3.04233 3.21228 2.48553 2.16591 2.17244 2.25882 2.11773 3.77326 2.1113 3.15319 2.4011 2.66648 3.58261 3.36182 2.74012 2.16046 2.53464 2.21742 2.48754 2.86484 2.45837 2.4213 2.81047 4.02405 2.08667 2.24179 2.17971 3.1465 2.96925 2.07709 2.6139 3.48217 4.50565 3.25667 2.71528

随机服务时间ser_time 1.36266 1.25234 1.19953 1.81288 1.7025 1.49777 1.18475 1.202_ 2.2218 2.91038 1.69353 1.06181 1.95277 1.86629 1.35603 1.36501 1.98628 1.05845 1.48635 2.70151 1.56285 1.7392 1.00964 1.69024 1.23548 1.68311 3.20392 2.20729 2.23954 1.0431 1.986 1.09644 2.27037 1.53367 2.12161 2.97105 1.68177 2.59537 2.05195 1.54594 1.24156 1.42946 2.33276 1.06994 2.40885 1.9069 2.54536 3.18395 4.34619 2.9621 1.09313 4.03687 2.56005 1.01332 1.97996 1.76143 1.26501 1.34689 1.66416 4.3556 1.6471 1.46631 2.59767 2.6854 1.92952 1.51985 1.85138 1.04044 2.2156 1.30726 1.1663 1.16661 5.21173 2.35007 1.3357 1.00973 2.01546 3.16558 2.51725 1.27905 2.4227 1.04284 1.69508 1.63761 1.13783 1.05052 1.94433 1.53127 3.00499 2.68796 2.57445 2.29238 1.40015 1.2112 1.64527 2.04275 1.29598 1.29286 3.56593 1.07538 3.20392 3.18395 4.34619 4.03687 4.3556 5.21173 3.16558 3.00499 3.56593 4.12181 3.14539 4.60806 4.15836 3.15095 3.84449 3.29556 5.29513 3.09175 3.77562 3.64077 3.47721 3.23541 3.15543 4.04989 4.26591 3.37485 3.08451 3.02393 3.70764 3.07631 3.78511 4.02088 4.07996 4.92381 4.07996 3.29291 3.77091 4.23257 3.42756 3.04233 4.46149 3.6673 3.56409 4.8267 4.40435 3.60347 4.41955 3.0078 3.82172 3.14207 3.02297 3.59773 4.98197 3.60539 3.04233 3.21228 3.77326 3.15319 3.58261 3.36182 5.0445 4.02405 3.1465 3.48217 4.50565 3.25667 4.85208 4.16211 4.13261 3.21952 3.46087 3.74548 4.5463 3.72969 3.29423 3.0804 3.08657 3.47556 4.09022 3.17586 5.29513 3.75694 3.74548 3.30222 3.01725 3.18627 3.40305 4.12539 3.49556 3.02777 3.87053 3.39703 3.51433 3.67983 3.27072 4.11115 4.22444 4.08337 3.37339 5.03375

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