数据结构A课程设计指导2013.doc

数据结构A课程设计指导 计算机与信息工程学院  一、设计目的 熟悉各种数据结构和运算，会使用数据结构的基本操作解决一些实际问题。 二、设计要求 在本课程设计过程中要求学生： （1）重视课程设计环节，用严谨、科学和踏实的工作态度对待课程设计的每一项任务； （2）按照课程设计的题目要求，独立地完成各项任务，严禁抄袭；凡发现抄袭，抄袭者与被抄袭者皆以零分计入本课程设计成绩。凡发现实验报告或源程序雷同，涉及的全部人员皆以零分计入本课程设计成绩。 （3）认真编写课程设计报告。课程设计报告的书写格式要求见附录2。 三、设计步骤 问题分析和任务定义； 数据类型和系统设计； 编码实现和静态检查； 上机调试； 5、总结和整理课程设计报告。 四、考核方式和成绩评定 100%=上机检查（%）+课程设计报告（%）、上交相关内容要求上交的成果的内容必须由以下个部分组成，缺一不可1．上交源程序：学生按照课程设计的具体要求所开发的所有源程序（应该放到一个文件夹中）；．课程设计报告：（保存在word 文档中，文件名要求 按照学号-姓名起名，如文件名为 -张三.doc ）按照课程设计的具体要求建立的功能模块，每个模块要求按照如下几个内容认真完成附录1 数据结构课程设计的具体内容本次课程设计完成如下模块（共个模块，）1、一元多项式乘法 1) 问题描述 已知A(x)=a0+a1x+a2x2+……+anxn和B(x)=b0+b1x+b2x2+……+bmxm，并且在A(x)和B(x)中指数相差很多，求A(x)=A(x)*B(x)。 2) 基本要求 (1)设计存储结构表示一元多项式； (2)设计算法实现一元多项式乘法； (3)分析算法的时间复杂度和空间复杂度。 2、 迷宫问题 迷宫求解是实验心理学中的一个经典问题，心理学家把一只老鼠从一个无顶盖的大盒子的入口处赶进迷宫，迷宫中设置很多隔壁，对前进方向形成了多处障碍，心理学家在迷宫的唯一出口处放置了一块奶酪，吸引老鼠在迷宫中寻找通路以到达出口。例如，图2所示为一个迷宫示意图，其中双边矩形表示迷宫，1代表有障碍，0代表无障碍。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 2 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 3 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 4 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 5 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 6 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1  2) 基本要求 (1) 设计数据结构存储迷宫； (2) 设计存储结构保存从入口到出口的通路； (3) 设计算法完成迷宫问题的求解； (4) 分析算法的时间复杂度。 3) 设计思想 可以采用回溯法实现该问题的求解。回溯法是一种不断试探及时纠正错误的搜索方法。从入口出发，按某一方向向前探索，若能走通（未走过的），即某处可以到达，则到达新点，否则试探下一方向；若所有的方向均没有通路，则沿原路返回前一点，换下一个方向再继续试探，直到所有可能的通路都搜索到，或找到一条通路，或无路可走又返回到入口点。 在求解过程中，为了保证在任何位置上都能沿原路退回，需要一个后进先出的栈来保存从入口到当前位置的路径。 可以将迷宫定义成一个二维数组，则每个点有8个试探方向，如当前点的坐标是(x, y)，与其相邻的8个点的坐标都可根据与该点的相邻方位而得到，规定试探顺序为顺时针方向，将这8个方向的坐标增量放在一个结构数组move[8]中，在move数组中，每个元素由两个域组成：x表示横坐标增量，y表示纵坐标增量。这样会很方便地求出从某点(x，y)按某一方向 v (0≤v≤7) 到达新点（i，j）的坐标：i=x+move[v].x ； j=y+move[v].y。 算法用伪代码描述如下： 1. 栈初始化； 2. 将入口点坐标(x , y)及该点的方向d（设为-1）入栈； 3. 当栈不空时循环执行下述操作： 3.1 (x , y , d)==栈顶元素出栈； 3.2 求出下一个要试探的方向d++ ; 3.3 沿顺时针试探每一个方向，执行下述操作： 3.3.1 如果方向d可走，则 3.3.1.1 将(x , y , d)入栈； 3.3.1.2 求新点坐标(i, j)； 3.3.1.3 将新点(i , j)切换为当前点(x , y)； 3.3.1.4 若(x, y)是终点，则算法结束； 否则，重置d=0； 3.3.2 否则，试探下一个方向d++； 3、TSP问题 1) 问题描述 所谓TSP问题是指旅行家要旅行n个城市，要求各个城市经历且仅经历一次，并要求所走的路程最短。该问题又称为货郎担问题、邮