2014级软件工程专业数据结构课程设计方案V20.doc

2014级软件工程专业 《数据结构课程设计》方案V2.0 课程任务 要求独立完成一个或多个较为完整的应用需求分析，在完成设计和编程大型作业的过程中，深化对数据结构课程中概念、理论和方法的理解；训练综合运用所学知识处理实际问题的能力，强化面向对象的程序设计理念；使同学的程序设计与调试水平有一个明显的提高；经过查找参考资料、技术手册和撰写文档的实践，进一步培养软件工程师的综合素质。主要考察： 数据结构基本知识，包括基本的线性表、树、图等数据结构 典型数据结构的基本操作和算法实现、运用 Java编程基础 流、文件和输入输出操作 异常处理 图形用户界面的设计和编程实现 事件驱动编程 Applet和多媒体 程序打包发布 具体要求 每人应至少独立完成一道题目并撰写课程报告，具体题目由任课老师组织分配，题目一旦选定，未经老师同意，不得私自更换，否则总评成绩为缺成绩。 按时出勤，旷课2次直接取消答辩资格，旷课1次总评成绩降低1个等级。 3.听从值班老师安排，按所选题目分区坐在指定位置。 4.按时提交课程设计资料，未按格式或未在规定时间提交资料的，总评成绩为缺成绩。 5.每人完成指定的题目，每个题目有多个不同层次的要求，实现某一层次取得对应的分值。 6.代码遵守命名和缩进规则，关键代码需要注释说明。 7.提供相应的说明文档，主要包括功能分析、解决方案、主要步骤，如：采用的数据结构，实现的操作，采用的算法，包括类的主要变量和主要方法(用UML类图说明，标注类继承、组合和依赖关系)，以及输入输出方式等。 8.如能根据实际情况，分析题目要求中的不合理因素，设计出更合理、更有效或有创新性的解决方案并实现，可获得加分。 具体安排 1.集中设计时间：18周周1至周5上午 2.集中设计地点： 周1 周2 周3 周4 周5 1、2班 4教209 4教209 4教312 4教209 4教209 3、4班 4教210 4教210 4教313 4教210 4教210 3.答辩时间：18周周5上午 4.课程设计具体考核标准和流程由题目指导老师负责。 课程设计题目与内容 题目1.数据压缩与解压缩 [问题描述] 利用哈夫曼编码进行信息通讯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。试的，也可是保存在文件网络上的）写一个哈夫曼码的编译码系统。 [基本要求] 一个完整的系统应具有以下功能： (l)I:初始化 (Initialization)。从终端读入字符集大小n，及n个字符和m个权值，建立哈夫曼树，并将它存于文件hfmtree中。 (2)C:编码 (Coding)。利用已建好的哈夫曼树(如不在内存，则从文件hfmtree中读入)，对文件tobetrans中的正文进行编码，然后将结果存入文件codefile中。 (3)D:解码(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。 (4)P:打印代码文件 (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文件写入文件codeprint中。 (5)T:打印哈夫曼树 (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。 [实现提示] 可以根据题目要求把程序划成5个模块，设计成菜单方式，每次执行一个模块后返回菜单。 除了初始化(I)过程外，在每次执行时都经过一次读取磁盘文件数据。这是因为如果在程序执行后一直没有进行初始化(I)过程，为了能使后面的操作顺利进行，可以通过读取旧的数据来进行工作。比如：如果程序的工作需要的字符集和权值数据是固定的，只要在安装程序时进行一次初始(I)化操作就可以了。再次运行程序时，不管进行哪项操作都可以把需要的数据读入到内存。 [算法分析] 本程序主要用到了三个算法。 (1)哈夫曼编码 在初始化(I)的过程中间，要用输入的字符和权值建立哈夫曼树并求得哈夫曼编码。先将输入的字符和权值存放到一个结构体数组中，建立哈夫曼树，将计算所得的哈夫曼编码存储到另一个结构体数组中。 (2)串的匹配 在编码(D)的过程中间，要对已经编码过的代码译码，可利用循环，将代码中的与哈夫曼编码的长度相同的串与这个哈夫曼编码比较，如果相等就回显并存入文件。 (3)二叉树的遍历 在打印哈夫曼树(T)的过程中，因为哈夫曼树也是二叉树，所以就要利用二叉树的先序遍历将哈夫曼树输出。 [测试数据] 根据实验要求，在tobetrans.dat中输