一、设计要求：

1.了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的分析和设计能力；

2.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；

3.提高综合运用所学的理论知识和方法分析和解决问题的能力；

4.训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。

5.设计的题目要求达到一定工作量，并具有一定的深度和难度。

6.编写出课程设计说明书。

7. 学生必须仔细阅读《数据结构》课程设计方案，认真主动完成课程设计的要求。有问题及时主动通过各种方式与教师联系沟通。学生要发挥自主学习的能力，充分利用时间，安排好设计的时间计划，并在课程设过程中不断检测自己的计划完成情况。

二、适用专业

适用于11级计算机科学与技术专业。

三、课程设计的一般步骤

课程设计大体分五个阶段：

1）选题与搜集资料：每人选择一课题，进行系统调查，搜集资料。

2）分析与设计：根据搜集的资料，进行分析，并画出整个系统各个模块的流程图。

3）程序设计：运用掌握的语言，编写程序，实现所设计的模块功能。

4）调试与测试：自行调试程序，测试程序，并记录测试情况。

5）验收与评分：教师对每同学开发的系统进行综合验收，结合设计报告，根据课程设计成绩的评定方法，评出成绩。

四、课程设计报告要求

1、给出所选课程设计题目以及本题目具体所要完成的功能要求说明。

2、参考后面的报告格式。

3、报告要求结构清晰，内容充实。

五、课程设计所需设备与软件环境

每人一台计算机，VC++6.0

六、考核方式与成绩评定

课程设计成绩分三部分，表现占20%，设计及报告占40％，测试运行结果及答辩占40％。

根据设计要求，最后对完成的各项综合考核成绩按优、良、中、及格和不及格5级评定。

七、注意事项

1、检查时应现场演示，并回答相关的问题。

2、时间安排：16周周五到17周周六为设计时间，周日为上交材料和答辩时间，并进行成绩评定。

八、设计题目（以下题目同学自选感兴趣及能力所及的题目，自己完成，如果有题目相同的，而报告雷同将全不及格，所以每一个同学要完成，并收集好自己的材料，切不可被人抄袭，切记！！）

1.运动会分数统计

任务：参加运动会有n个学校，学校编号为1……n。比赛分成m个男子项目，和w个女子项目。项目编号为男子1……m，女子m+1……m+w。不同的项目取前五名或前三名积分；取前五名的积分分别为：7、5、3、2、1，前三名的积分分别为：5、3、2；哪些取前五名或前三名由学生自己设定。（m<=20,n<=20）

功能要求：

1)可以输入各个项目的前三名或前五名的成绩；

2)能统计各学校总分，

3)可以按学校编号或名称、学校总分、男女团体总分排序输出；

4)可以按学校编号查询学校某个项目的情况；可以按项目编号查询取得前三或前五名的学校。

5)数据存入文件并能随时查询 

6)规定：输入数据形式和范围：可以输入学校的名称，运动项目的名称

输出形式：有合理的提示，各学校分数为整形

界面要求：有合理的提示，每个功能可以设立菜单，根据提示，可以完成相关的功能要求。

存储结构：学生自己根据系统功能要求自己设计，但是要求运动会的相关数据要存储在数据文件中。（数据文件的数据读写方法等相关内容在c++语言程序设计的书上，请自学解决）请在最后的上交资料中指明你用到的存储结构；

测试数据：要求使用1、全部合法数据；2、整体非法数据；3、局部非法数据。进行程序测试，以保证程序的稳定。测试数据及测试结果请在上交的资料中写明；

2.飞机订票系统

任务：通过此系统可以实现如下功能：

录入：

可以录入航班情况（数据可以存储在一个数据文件中，数据结构、具体数据自定）

查询：

可以查询某个航线的情况（如，输入航班号，查询起降时间，起飞抵达城市，航班票价，票价折扣，确定航班是否满仓）；

可以输入起飞抵达城市，查询飞机航班情况；

订票：（订票情况可以存在一个数据文件中，结构自己设定）

可以订票，如果该航班已经无票，可以提供相关可选择航班；

退票： 可退票，退票后修改相关数据文件；

客户资料有姓名，证件号，订票数量及航班情况，订单要有编号。

修改航班信息：

当航班信息改变可以修改航班数据文件

要求：

根据以上功能说明，设计航班信息，订票信息的存储结构，设计程序完成功能；

3.文章编辑

功能：输入一页文字，程序可以统计出文字、数字、空格的个数。

静态存储一页文章，每行最多不超过80个字符，共N行；要求（1）分别统计出其中英文字母数和空格数及整篇文章总字数；（2）统计某一字符串在文章中出现的次数，并输出该次数；（3）删除某一子串，并将后面的字符前移。

存储结构使用线性表，分别用几个子函数实现相应的功能；

输入数据的形式和范围：可以输入大写、小写的英文字母、任何数字及标点符号。

输出形式：（1）分行输出用户输入的各行字符；（2）分4行输出"全部字母数"、"数字个数"、"空格个数"、"文章总字数"（3）输出删除某一字符串后的文章；

4.宿舍管理查询软件

1)任务：为宿舍管理人员编写一个宿舍管理查询软件, 程序设计要求：

A.采用交互工作方式

B.建立数据文件，数据文件按关键字（姓名、学号、房号）进行排序(冒泡、选择、插入排序等任选一种)

2)查询菜单: (用二分查找实现以下操作)

A.按姓名查询 

B.按学号查询 

C.按房号查询

3)打印任一查询结果（可以连续操作）

5.校园导航问题

设计要求：设计你的学校的平面图，至少包括10个以上的场所，每两个场所间可以有不同的路，且路长也可能不同，找出从任意场所到达另一场所的最佳路径（最短路径）。

（1）设计你的学校的校园平面图，所含景点不少于10个。以图中顶点表示学校各景点，存放景点名称、代号、简介等信息；以边表示路径，存放路径长度等相关信息。

（2）为来访客人提供图中任意景点的问路查询，即查询任意两个景点之间的一条最短的简单路径。 

（3）为来访客人提供图中任意景点相关信息的查询。

*测试数据：由读者根据实际情况指定。

*实现提示：一般情况下，校园的道路是双向通行的，可设校园平面图是一个无向网。顶点和边均含有相关信息。

6.教学计划编制问题 

设计要求：针对计算机系本科课程，根据课程之间的依赖关系（如离散数学应在数据结构之前开设）制定课程安排计划，并满足各学期课程数目大致相同。

7.散列法的实验研究

散列法中，散列函数构造方法多种多样，同时对于同一散列函数解决冲突的方法也可以不同。两者是影响查询算法性能的关键因素。对于几种典型的散列函数构造方法，做实验观察，不同的解决冲突方法对查询性能的影响。

8.图书借阅管理系统

主要分为两大功能：

1)图书管理(增加图书、查询图书、删除图书、图书借阅、还书)；

2)会员管理(增加会员、查询会员、删除会员、借书信息)；

基本要求：（1）每种书的登记内容至少包括书号、书名、作者、现存量和总库存量等五4。（2）作为演示系统，不必使用文件，全部数据可以都在内存存放。但是由于上述四项基本业务活动都是通过书号（即关键字）进行的，所以要用B树对书号尽力索引，以获得高效率。（3）系统应实现的操作及功能定义如下：①采编入库：新购入一种书，经分类和确定书号后登记到图书帐目中去。如果这种书在帐目中已有，则只将总库存量增加。②清除库存：某种书已无保留价值，将它从图书帐目中注销。③某种书的现存量大于零，则借出一本，登记借阅者的图书证号和归还期限。④归还：注销对借阅者的登记，改变该书的现存量。⑤显示：以凹入表的形式显示B树。这个操作是为了调试和维护的目的而设置的。下列B树的打印格式如下所示：

9.学生成绩管理

实现功能：输入、输出、插入、删除、查找、追加、读入、显示、保存、拷贝、排序、索引、分类合计、退出。

10.二叉排序树的实现

用顺序和二叉链表作存储结构   

1)以回车('\\n')为输入结束标志,输入数列L，生成一棵二叉排 序树T；

2)对二叉排序树T作中序遍历，输出结果；

3)输入元素x,查找二叉排序树T,若存在含x的结点,则删除该结点,并作中序遍历(执行操作2)；否则输出信息“无x”；

11.最小生成树问题

设计要求：在n个城市之间建设网络，只需保证连通即可，求最经济的架设方法。存储结构采用多种。求解算法多种。

12.通讯录的制作

设计目的：用〈〈数据结构〉〉中的双向链表作数据结构，结合C语言基本知识。编写一个通讯录管理系统。以把所学数据结构知识应用到实际软件开发中去。

设计内容：本系统应完成一下几方面的功能：

1)输入信息——enter();

2)显示信息———display( );

3)查找以姓名作为关键字 ———search( );

4)删除信息———delete( );

5)存盘———save ( );

6)装入———load( ) ;

设计要求：

1)每条信息至包含 ：姓名（NAME ）街道（STREET）城市（CITY）邮编（EIP）国家（STATE）几项

2)作为一个完整的系统，应具有友好的界面和较强的容错能力

3)上机能正常运行，并写出课程设计报告

13.哈夫曼编码/译码器

【问题描述】

设计一个利用哈夫曼算法的编码和译码系统，重复地显示并处理以下项目，直到选择退出为止。

【基本要求】

1)将权值数据存放在数据文件(文件名为data.txt，位于执行程序的当前目录中) 

2)分别采用动态和静态存储结构

3)初始化：键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值，建立哈夫曼树；

4)编码：利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码；

5)输出编码；

6)设字符集及频度如下表：

字符 空格 A B C D E F G H I J K L M

频度 186  13 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32 20

字符 N O P Q R S T U V W X Y Z 

频度 57 63 15 1 48 51 80 23 8 18 1 16 1 

【进一步完成内容】

1)译码功能；

2)显示哈夫曼树；

3)界面设计的优化。

14.图书管理系统

【问题描述】

设计一个计算机管理系统完成图书管理基本业务。

【基本要求】

1)每种书的登记内容包括书号、书名、著作者、现存量和库存量；

2)对书号建立索引表（线性表）以提高查找效率；

3)系统主要功能如下：

*采编入库：新购一种书，确定书号后，登记到图书帐目表中，如果表中已有，则只将库存量增加；

*借阅：如果一种书的现存量大于0，则借出一本，登记借阅者的书证号和归还期限，改变现存量；

*归还：注销对借阅者的登记，改变该书的现存量。

【进一步完成内容】

1)系统功能的进一步完善；

2)索引表采用树表。

3)设计内容

4)程序流程图

5)源程序

6)软件测试报告（包括所用到的数据及结果）

15.散列表的设计与实现

【问题描述】

设计散列表实现电话号码查找系统。

【基本要求】

1)设每个记录有下列数据项：电话号码、用户名、地址；

2)从键盘输入各记录，分别以电话号码和用户名为关键字建立散列表；

3)采用一定的方法解决冲突；

4)查找并显示给定电话号码的记录；

5)查找并显示给定用户名的记录。

【进一步完成内容】

1)系统功能的完善；

2)设计不同的散列函数，比较冲突率；

3)在散列函数确定的前提下，尝试各种不同类型处理冲突的方法，考察平均查找长度的变化。

16.顺序结构、动态链表结构下的一元多项式的加法、减法、乘法的实现。（限3人完成）

 设有一元多项式Am(x)和Bn(x).

 Am(x)=A0+A1x1+A2x2+A3x3+… +Amxm

 Bn(x)=B0+B1x1+B2x2+B3x3+… +Bnxn

请实现求M(x)= Am(x)+Bn(x)、M(x)= Am(x)-Bn(x)和M(x)= Am(x)×Bn(x)。

要求： 

1)首先判定多项式是否稀疏

2)分别采用顺序和动态存储结构实现；

3)结果M(x)中无重复阶项和无零系数项；

4)要求输出结果的升幂和降幂两种排列情况

17.利用栈求表达式的值，可供小学生作业，并能给出分数。

要求：建立试题库文件，随机产生n个题目；题目涉及加减乘除，带括弧的混合运算；随时可以退出；保留历史分数，能回顾历史，给出与历史分数比较后的评价

18.二叉树的中序、前序、后序的递归、非递归遍历算法，层次序的非递归遍历算法的实现，应包含建树的实现。

要求：遍历的内容应是千姿百态的。

树与二叉树的转换的实现。以及树的前序、后序的递归、非递归遍历算法，层次序的非递归遍历算法的实现，应包含建树的实现。

要求：遍历的内容应是千姿百态的。

19.学生搭配问题

一班有m个女生,有n个男生(m不等于n),现要开一个舞会. 男女生分别编号坐在舞池的两边的椅子上.每曲开始时,依次从男生和女生中各出一人配对跳舞, 本曲没成功配对者坐着等待下一曲找舞伴.

 请设计一系统模拟动态地显示出上述过程,要求如下:

1)输出每曲配对情况

2)计算出任何一个男生(编号为X)和任意女生(编号为Y),在第K曲配对跳舞的情况.至少求出K的两个值.

3)尽量设计出多种算法及程序,可视情况适当加分

 提示:用队列来解决比较方便.

20.猴子吃桃子问题

 有一群猴子摘了一堆桃子，他们每天都吃当前桃子的一半且再多吃一个，到了第10天就只余下一个桃子。用多种方法实现求出原来这群猴子共摘了多少个桃子。

要求：

1)采用数组数据结构实现上述求解

2)采用链数据结构实现上述求解

3)采用递归实现上述求解

21.数制转换问题

 任意给定一个M进制的数x ，请实现如下要求

1)求出此数x的10进制值（用MD表示）

2)实现对x向任意的一个非M进制的数的转换。

3)至少用两种或两种以上的方法实现上述要求（用栈解决，用数组解决，其它方法解决）。

22.排序综合

  利用随机函数产生N个随机整数（20000以上），对这些数进行多种方法进行排序。

要求：

1)至少采用三种方法实现上述问题求解（提示，可采用的方法有插入排序、希尔排序、起泡排序、快速排序、选择排序、堆排序、归并排序）。并把排序后的结果保存在不同的文件中。

2)统计每一种排序方法的性能（以上机运行程序所花费的时间为准进行对比），找出其中两种较快的方法。

3)如果采用4种或4种以上的方法者，可适当加分。

23学生成绩管理系统

现有学生成绩信息文件1（1.txt），内容如下

姓名  学号  语文  数学  英语  

张明明 01   67    78    82

李成友 02    78    91    88

张辉灿 03     68    82    56

王露   04    56    45    77

陈东明 05    67   38    47

….  ..    ..    ..    …

学生成绩信息文件2（2.txt）,内容如下:

姓名  学号   语文   数学   英语   

陈果   31    57   68   82

李华明  32   88   90   68

张明东 33   48   42    56

李明国 34   50   45   87

陈道亮 35   47   58   77

….   ..  ..   ..    …

试编写一管理系统,要求如下:

1)实现对两个文件数据进行合并,生成新文件3.txt

2)抽取出三科成绩中有补考的学生并保存在一个新文件4.txt

3)合并后的文件3.txt中的数据按总分降序排序(至少采用两种排序方法实现)

4)输入一个学生姓名后,能查找到此学生的信息并输出结果(至少采用两种查找方法实现)

5)要求使用结构体,链或数组等实现上述要求.

6)采用多种方法且算法正确者,可适当加分.

24.图的遍历的实现

要求：

1)先任意创建一个图；

2)图的DFS,BFS的递归和非递归算法的实现

3)要求用有向图和无向图分别实现

4)要求用邻接矩阵、邻接表多种结构存储实现

25.线索二叉树的应用

要求：实现线索树建立、插入、删除、恢复线索的实现。

26.稀疏矩阵应用

要求：实现三元组，十字链表下的稀疏矩阵的加、转、乘的实现。

（1）稀疏矩阵的存储

（2）稀疏矩阵加法

（3）矩阵乘法

（4）矩阵转置

27.树的应用

要求：实现树与二叉树的转换的实现。以及树的前序、后序的递归、非递归算法，层次序的非递归算法的实现，应包含建树的实现。

29.任意长的整数加法

问题描述：设计一个程序实现两个任意长的整数的求和运算。

基本要求：利用双向循环链表，设计一个实现任意长的整数进行加法运算的演示程序。要求输入和输出每四位一组，组间用逗号隔开。如：1，0000，0000，0000，0000。

30.二叉平衡排序树

问题描述：从一棵空树开始创建，在创建过程中，保证树的有序性，同时还要针对树的平衡性做些调整。最终要把创建好的二叉排序树转换为二叉平衡排序树。

基本要求：1.创建（插入、调整、改组）

          2.输出

31.串的查找和替换 

问题描述：打开一篇英文文章，在该文章中找出所有给定的单词，然后对所有给定的单词替换为另外一个单词，再存盘。 

32.约瑟夫环 

问题描述：编号为1，2… n的n个人按顺时针方向围坐一圈，每人持有一个密码（正整数）。一开始任选一个正整数作为报数的上限值m，从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数，报到m时停止报数，报m的人出列，将他的密码作为新的m值，从他的顺时针方向上的下一个开始重新从1报数，如此下去，直至所有人全部出列为止，设计一个程序求出出列顺序。 

基本要求：

1、利用单循环链表作为存储结构模拟此过程；

2、键盘输入总人数、初始报数上限值m及各人密码；

3、按照出列顺序输出各人的编号。   

33.构造可以使n个城市连接的最小生成树 

问题描述：给定一个地区的n个城市间的距离网，用Prim算法或Kruskal算法建立最小生成树，并计算得到的最小生成树的代价。

基本要求：

1、城市间的距离网采用邻接矩阵表示，邻接矩阵的存储结构定义采用课本中给出的定义，若两个城市之间不存在道路，则将相应边的权值设为自己定义的无穷大值。要求在屏幕上显示得到的最小生成树中包括了哪些城市间的道路，并显示得到的最小生成树的代价。

2、表示城市间距离网的邻接矩阵（要求至少6个城市，10条边）

3、最小生成树中包括的边及其权值，并显示得到的最小生成树的代价。 

34.客户消费积分管理系统

问题描述：针对客户的消费情况，进行客户管理，根据客户的消费积分对客户实行不同程度的打折优惠。

基本要求：

采用一定的存储结构进行客户信息的存储；

对客户的信息可以进行修改、删除、添加；

能够根据消费情况进行客户积分的计算；

根据积分情况实行不同程度的打折优惠；

35.产品进销存管理系统

问题描述：针对某一种行业的库房的产品进销存情况进行管理。

基本要求：

采用一定的存储结构对库房的货品及其数量进行分类管理；

可以进行产品类的添加、产品的添加、产品数量的添加；

能够查询库房每种产品的总量、进货日期、销出数量、销售时间等；

36 特殊矩阵的压缩存储算法的实现

问题描述：对于特殊矩阵可以通过压缩存储减少存储空间。

基本要求：

1.针对多种特殊矩阵进行压缩存储，并能显示压缩后的相关地址和值；

2.输入在原来特殊矩阵中的地址，要求能从压缩后的矩阵中读出相应的值；

37.实时监控报警系统

问题描述：建立一个报警和出警管理的系统

基本要求：

采用一定的存储结构存储报警信息，要求有内容、时间；

有一次的出警就应该在待处理的信息中删除这条信息；

记录出警信息；

待处理信息过多时会发出警告；

38. 编制一个求解迷宫通路的图形界面演示程序。

*问题描述：

1） 输入一个任意大小的迷宫，任设起点、终点、障碍，用栈求出一条走出迷宫的路径，并显示在屏幕上。

2） 根据用户界面提示，用键盘输入。Home键设置迷宫起点，End键设终点，上下左右箭头键移动，Enter键添加墙，Del键删除墙，完成后按F9键演示，Esc键退出。

3）橙色的实心小圆圈表示起点，绿色实心圆圈表示终点，空心圆圈表示足迹，红色方块表示墙。

4）本程序只求出一条成功的通路，但若对求解函数MazePath稍加更改即可求得全部路径。此外，因受图形界面，不能保存或载入测试文件（此功能可在Maze_text中实现）。

5）当未输入起点时，消息显示“Error： You must set Startplace.”；未输入终点时，显示“Error： You must set Endplace.” 找到路径时，屏幕显示足迹，并在消息框出现Path found，否则消去足迹，显示Path not found.

39、停车场管理系统

设有一个可以停放n辆汽车的狭长停车场,它只有一个大门可以供车辆进出。车辆按到达停车场时间的早晚依次从停车场最里面向大门口处停放(最先到达的第一辆车放在停车场的最里面)。如果停车场已放满n辆车,则后来的车辆只能在停车场大门外的便道上等待,一旦停车场内有车开走,则排在便道上的第一辆车就进入停车场。停车场内如有某辆车要开走,在他之后进入停车场的车都必须先退出停车场为它让路,待其开出停车场后,这些车辆在依原来的次序进场。每辆车在离开停车场时,都应依据它在停车场内停留的时间长短交费。如果停留在便道上的车未进停车场就要离去,允许其离去,不收停车费,并且仍然保持在便道上等待的车辆的次序。编制一程序模拟该停车场的管理。

功能要求：

（1）以栈模拟停车场,以队列模拟车场外的便道,按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。 

（2）每一组输入数据包括三个数据项：汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码以及到达或离去的时刻。 

（3）对每一组输入数据进行操作后的输出信息为：若是车辆到达,则输出汽车在停车场或便道上的停车位置；若是车辆离去,则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用(在便道上停留的时间不收费，功能可自己添加)。 

附录：报告样例 

                           数据结构课程设计报告 

（可参照书的样子来安排报告的格式及字体，还有图表的引用，报告应包含下面几个章节）

1、 需求分析 

在该部分中根据设计题目的要求，充分地分析和理解问题，叙述系统的功能要求，明确问题要求做什么？以及条件是什么？ 

  1．1问题描述 

需要解决的问题，及完成功能等。 

  1．2基本要求 

    (1) 输入的形式和输入值的范围； 

　　(2) 输出的形式； 

　　(3) 程序所能达到的功能； 

2、 概要设计 

 说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义。主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系。 

1. 数据结构 

2. 程序模块 

3.各模块之间的调用关系以及算法设计 

3、 详细设计 

实现概要设计中定义的所有数据类型,对每个操作写出伪码算法;对主程序和其他模块也都需要写出伪码算法(伪码算法达到的详细程度建议为:按照伪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);写出出函数和过程的调用关系. 

4、 测试与分析 

测试数据，输出测试的结果，这里的测试数据应该完整和严格。并对结果进行分析。 

5、 总结 

总结可以包括 : 课程设计过程的收获、遇到问题、解决问题过程的思考、程序调试能力的思考、对数据结构这门课程的思考、在课程设计过程中对《数据结构》课程的认识等内容。 

6、附录：源程序清单 下载本文