数据结构课程设计要求
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数据结构课程设计要求
一、课程设计的步骤
数据结构课程设计就是综合运用本课程所学到的知识来解决实
际问题。
计算机解决一个具体问题一般需要经过下列几个步骤：首先要从该具体问题抽象出一个适当的数学模型；
然后设计或选择一个解此数学模型的算法；
最后编出程序进行调试、测试，直至得到最终的解答。
课程设计也是按照这个步骤进行，下面介绍各阶段的内容。
1．建立模型
建立模型通常包括所描述问题中的数据对象及其关系的描述、问题求解的要求及方法等方面。
将一个具体的问题转换为我们所熟悉的模型，就可以很容易进行求解。
《数据结构》课程中所介绍的各种结
构也是数学模型。
数学模型的建立是求解实际问题的基础。
正确选择数学模型是解决问题的关键，这就要求我们具有扎实的数学基础，同时熟练地掌握数据结构所介绍的线性表、队列与栈、广义表、树和图等各种结构(模型)的存储方法和操作算法。
2．选择合适的存储结构
在构造出求解算法之后，就需要考虑如何在计算机上实现。
从算法到程序还是有一定距离的。
为此，需要做两方面的工作，其一是选择合适的存储结构，其二是用指定的计算机语言来描述算法。
下面先讨论第一个方面，即选择存储结构的问题。
选择合适的存储结构首先是为了将问题所涉及到的数据(包括数据中的基本对象及对象之间的关系)存储到计算机中。
此外，还需要考虑所选择的结构是否便于问题的求解，时间和空间复杂度是否符合要求。
在实际应用时，需根据问题的要求进行合理的选择及综合。
不同的存储形式对问题的求解实现有较大的影响，所占用的存储空间也可能有较大的差异。
3．构造求解算法
在建立好模型之后，一个具体的问题就变成了一个用模型所描述的抽象的问题。
借助于这一模型以及已有的知识(例如数据结构中的基本知识)，我们可以相对容易地描述出原问题的求解方法即算法。
从某种意义上说，该算法不仅能实现原问题的求解，而且还能实现许多类似的具体问题的求解，尽管这些具体问题的背景及其描述形式可能存在较大的差异。
算法设计的核心是给出问题求解的基本算法。
所给出的算法并非一定要用某种计算机语言来描述，但应能较方便地转换为某种计算机语言程序。
4．编写程序
编程是用指定的计算机语言来描述算法和数据结构，并将其转换为完整的上机程序。
编写出的代码一定要注重程序设计风格，提高程序的可读性。
5．测试
对设计者来说，很难保证所编写的程序没有错误，因此需要对原代码进行测试，以发现其中的错误和缺陷。
按照软件工程的观点，测试是为了发现错误，而不是证明其正确，也就是说，即使没有发现错误，也不能证明是正确的。
6．总结
在一个课题设计完成之后，需要写出设计报告，以对设计进行总结和讨论，包括课题的要求、模型建立和算法设计，系统组成及说明，使用说明，程序清单，总结和体会，本设计的优、缺点，时、空间性能分析，与其它可能存在的求解方法之间的比较等。
通过总结，可以对问题及其求解有更全面、深入的认识，从而达到由典型到全面、由具体到一般的飞跃。
二、课程设计基本要求
要求学生在数据结构课程设计选题列表中选择3个设计课题，在规定的时间内设计完成并按一定格式以书面形式上交报告。
列表中每个课题都有相应的要求或说明，要仔细阅读各题的设计要求，了解设计的任务。
设计结束后要写出课程设计报告，以作为整个课程设计书面存
档材料。
设计报告一般要以固定规格的纸张(如A4 )打印并装订，字迹及图表要清楚、工整、规范。
内容主要包括下面几个方面：
(1) 问题描述
(2) 设计思路(数学模型的选择)
(3) 数据结构定义
(4) 系统功能模块介绍
(5) 程序清单
(6) 运行与调试分析等
三、课程设计选题
2．矩阵的运算
采用链表表示稀疏矩阵，并实现矩阵的加法，乘法，求逆运算, 要求：要检查有关运算的条件，并对错误的条件产生报警。
假设一个宾馆有n个标准的客房，每个标准客房有m个标准间，利用链表、栈或者队列等数据结构设计出具有订房和退房等功能的管理系统。
7．建立二叉树和线索二叉树
分别用以下方法建立二叉树并用图型显示出来：
用先序遍历的输入序列
用层次遍历的输入序列
用先序和中序遍历的结果
最后对所建立的二叉树进行中序线索化，并对此线索树进行中序
遍历(不使用栈)。
20．银行业务模拟：
客户业务分为两种。
第一种是申请从银行得到一笔资金，即取款或借款。
第二种是向银行投入一笔资金，即存款或还款。
银行有两个服务窗口，相应的有两个队列。
客户到达银行后先排第一个队。
处理每个客户业务时，如果属于第一种，且申请额超出银行现存资金总额而得不到满足，则立即排入第二队等候，直至满足时才离开银行，否则业务处理完后立即离开银行。
每接待完一个第二种业务的客户，则顺序检查和处理（如果可能）第二个队列的客户，对能满足的申请者予以满足，不能满足者重新排到第二个队列的队尾。
注意，在此检查过程中，一旦银行资金总额少于或等于刚才第一个队列中最后一个客户（第二种业务）被接待之前的数额，或者本次已将第二个队列检查或处理了一遍，就停止检查（因为此时已不可能还有能满足者）转而继续接待第一个队列的客户。
任何时刻都只开一个窗口。
假设检查不需要时间。
营业时间结束时所有客户立即离开银行。
写一个上述银行业务的事件驱动模拟系统，通过模拟方法求出客户在银行内逗留的平均时间。
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