数据结构(二叉树)家谱管理系统教学内容

数据结构(二叉树)家谱管理系统

数学与计算机学院

课程设计说明书

课程名称: 数据结构与算法课程设计

课程代码:

题目: 二叉树生成家谱

年级/专业/班:

学生姓名:

学号:

开始时间: 2015 年 12 月 09 日

完成时间: 2015 年 12 月 29 日

课程设计成绩：

指导教师签名：年月日

目录（小三黑体，居中）

1 需求分析 (6)

1.1任务与分析 (6)

1.2测试数据 (6)

2 概要设计 (7)

2.1 ADT描述 (7)

2.2程序模块结构 (8)

2.3各功能模块 (9)

3 详细设计 (11)

3.1结构体定义 (11)

3.2 初始化 (12)

3.3 插入操作 (14)

3.4 查询操作 (17)

4 调试分析 (19)

5 用户使用说明 (20)

6 测试结果 (20)

结论 (25)

附录 (26)

参考文献 (27)

摘要

随着计算机科学技术、计算机产业的迅速发展，计算机的应用普及也在以惊人的速度发展，计算机应用已经深入到人类社会的各个领域。计算机的应用早已不限于科学计算，而更多地应用在信息处理方面。计算机可以存储的数据对象不再是纯粹的数值，而扩展到了字符、声音、图像、表格等各种各样的信息。对于信息的处理也不再是单纯的计算，而是一些如信息存储、信息检索等非数值的计算。那么，现实世界的各种数据信息怎样才能够存储到计算机的内存之中，对存入计算机的数据信息怎样进行科学处理，这涉及计算机科学的信息表示和算法设计问题。为解决现实世界中某个复杂问题，总是希望设计一个高效适用的程序。这就需要解决怎样合理地组织数据、建立合适的数据结构，怎样设计适用的算法，以提高程序执行的时间效率和空间效率。“数据结构”就是在此背景下逐步形成、发展起来的。

在各种高级语言程序设计的基本训练中，解决某一实际问题的步骤一般是：分析实际问题；确定数学模型；编写程序；反复调试程序直至得到正确结果。所谓数学模型一般指具体的数学公式、方程式等，如牛顿迭代法解方程，各种级数的计算等。这属于数值计算的一类问题。而现实生活中，更多的是非数值计算问题，如手机中的通讯录，人们对它的操作主要是查找、增加、删除或者修改电话记录。再如，人们经常在互联网上查阅各种新闻，或查阅电子地图，人们可以在某城区地图上查找自己所需的街道或店铺，其操作主要是搜索和查询。下面再来分析几个典型实例，它们的主要特点是：不同实例的数据元素之间存在不同的关系；对数据信息的处理主要有插入、删除、排序、检索等。

关键词：网络化；计算机；对策；二叉树

引言

课程设计的目的：通过本项课程设计，培养学生独立思考、综合运用所学有关相应知识的能力，使学生巩固《数据结构》课程学习的内容，掌握工程软件设计的基本方法，强化上机动手编程能力，闯过理论与实践相结合的难关；为了培养学生综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创意识和创新能力，使学生获得科学研究的基础训练。为后续各门计算机课程的学习和毕业设计打下坚实基础。同时，可以利用这次机会来检验自己的c/c++/数据结构水平，提高自己的写作水平，锻炼自己的动手能力。

而此次课程设计的意义在于：增强自己的动手能力，熟悉和掌握二叉树各种遍历的算法，以及递归在遍历二叉树中的应用，增强自己的调试程序和测试程序的能力。

1 需求分析

1.1任务与分析

1.建立输入文件以存放最刜家谱中各成员的信息。

2.成员的信息中均应包含以下内容：姓名、出生日期、婚否、地址、健在否、死亡日期（若其已死亡）也可附加其它信息、但不是必需的。

3.能对修改后的家谱存盘以备以后使用。

4.能从文件中读出已有的家谱，形成树状关系。

5.家谱建立好之后，以图形方式显示出来。

6.显示第n 代所有人的信息。

7.按照姓名查询，输出成员信息（包括其本人、父亲、孩子的信息）。

8.按照出生日期查询成员名单。

9.输入两人姓名，确定其关系。

10.给某人添加孩子。

11.删除某人（若其还有后代，则一并删除）。

12.修改某人信息。

13.用括号法输出家谱成员信息

1.2测试数据

1 徐朝嬴 m 1938-1-20 1 彭代芳 0 此人相当的热心 0

2

3

4

5 10000

2 徐廷文 m 1964-8-

3 2 李太群 1 此人相当有责任心 0 6 7 10000

3 徐素华 w 1966-4-6 2 李奉光 1 此人很好0 10000

4 徐军华 m 1969-7-8 2 曲舞 1 此人很有正义感 0 10000

5 徐廷国 m 1972-9-2 2 木玛 1 此人心的很善良 0 10000

6 徐光勇 m 1989-1-2

7 3 Nomarry 2 此人很牛逼0 10000

7 徐光超 m 1992-9-5 3 Nomarry 2 此人亦很牛逼 0 10000

2 概要设计

2.1 ADT描述

1.ADT Person{

数据对象：D={Pj | Pj={姓名、出生日期、婚否、地址、健在否（如过世，还应有其死亡日期）}，j=0,1,2,…… n,其中n>=0}

数据关系：R={} 基本操作：无。

}ADT Person

2.ADT FamilytreeFile{

数据对象：D={Aj | Aj 属于 Person,j=1,2,3，……,n 其中n>=1}

数据关系：D 中每个对象用换行符隔开, R={ | Aj 属于D,j=1,2，3,……,n 其中n>=1,String 属于字符串类型，为 Aj 父亲姓名(若String=-1,Aj 无父亲，若String=Aj 的姓名,表示家谱文件结束)}

基本操作： 1．打开家谱类型文件，并建立兄弟、孩子二叉树。 2．从内存中读取兄弟、孩子二叉树，并建立家谱类型文件。 }

ADT FamilytreeFlie

3.ADT Familytree{

数据对象：D={Aj | Aj 属于Person,j=1,2,3,……,n 其中n>=0}

数据关系：V={ | Aj-1,Aj 属于D,j=2,3,……，n 其中n>=2，且Aj-1 与Aj 为祖先与后代关系（parent）、后代与祖先关系(child)、兄弟之间关系（sibling）}

基本操作： 1．显示某人信息。 2．修改某人信息。 3．增加某人孩子。 4．删除某人。 5．通过某人查找其双亲、孩子、兄弟。

}ADT Familytree

2.2程序模块结构

2.2.1 结构体定义

struct People //定义结构体People

{

int num;

char name[20];

char sex;

char borndate[15];

int generation;

char matename[20];

int parent;

char infor[100];

LinkList child;

}；

struct Node //定义结构体Node

{

int a;

struct Node * next;

}；

struct LinkList //定义链表

{

NodePoint La;

}；

struct Tree //定义树

{

PeoplePoint Tr;

int Length;

int TREE_INIT_SIZE;

}；

2.3 各功能模块

void InitTree(Tree &TR); //在树已定义的情况下，初始化树TR LinkList InitLinkList(void); //在什么都没有的情况下，初始化一个带头结点的链表并返回链表L

void AddLinkList(LinkList p); //对带头结点的链表pl ，添加一个节点为m 的节点在表头

void CreatFamilyTree(Tree &TR); //在什么都没有的情况下，创建一个家谱TR 。并返回TR

void PrintPeople(PeoplePoint p); // 已知某节点的指针p ，输出people p 的相关信息

void PrintLinkList(LinkList p); //已知链表p ，输出链表p 中的信息 int CompareNum(PeoplePoint p,int num); //已知某节点的指针p 和一个编号num ，比较p 的num 和num ，如果相等返回1，否则返回0

int CompareName(PeoplePoint p,char a[]);//已知某节点的指针p 和一个姓名a ，比较p 的name ，如果两者相等返回1，否则返回0

void TraveTreePrint(Tree TR);//已知树TR，按规定输出节点信息，根据编号、姓名、孩子输出

void AddPeople(Tree &TR);//已知树TR，当有人出生时，添加一个节点void MarryChange(Tree TR,char name[20]);//已知树TR和一个人的姓名name，因为结婚需要改变节点中的配偶一栏

void Open(Tree &TR);//打开保存家谱信息的文件

void Save(Tree TR);//保存家谱信息到指定文件

void PrintTree(Tree TR);//输出家谱中所有成员的信息

3 详细设计

3.1结构体定义

struct People //定义结构体People

{

int num;

char name[20];

char sex;

char borndate[15];

int generation;

char matename[20];

int parent;

char infor[100];

LinkList child;

}；

struct Node //定义结构体Node

{

int a;

struct Node * next;

}；

struct LinkList //定义链表

{

NodePoint La;

}；

struct Tree //定义树

{

PeoplePoint Tr;

int Length;

int TREE_INIT_SIZE;

}；

3.2 初始化

void InitTree(Tree &TR) //在树已定义的情况下，初始化树TR {

People peop[INIT_SIZE];

TR.Tr=peop;

TR.Length=0;

TR.TREE_INIT_SIZE=INIT_SIZE;

}

LinkList InitLinkList(void)//在什么都没有的情况下，初始化一个带头结点的链表并返回链表L

{

LinkList L;

NodePoint Head;

Head=(NodePoint)malloc(sizeof(Node));

Head->a=0;

Head->next=NULL;

https://www.360docs.net/doc/8f15714677.html,=Head;

return (L);

}

void CreatFamilyTree(Tree &TR) //在什么都没有的情况下，创建一个家谱TR。并返回TR

{

LinkList lp;

TR.Tr=peop;

TR.Length=0;

TR.TREE_INIT_SIZE=INIT_SIZE;

int i=0,n,j,k,c;

cout<<"请输入家谱中一共有多少人\n";

cin>>n;

TR.Length=n;

for(i=0;i

{

(peop[i].num)=i+1;

cout<<"请输入该人的姓名:\n";

cin>>peop[i].name;

cout<<"请输入该人的性别:\n";

cin>>peop[i].sex;

cout<<"请输入该人的出生日期:\n";

cin>>peop[i].borndate;

cout<<"请输入该人是第几代人:\n";

cin>>peop[i].generation;

cout<<"请输入其配偶的姓名，如无则输入Nomarry\n";

cin>>peop[i].matename;

cout<<"请输入其双亲的编号:\n"; cin>>peop[i].parent;

cout<<"请输入该人相关的备注信息:\n"; cin>>peop[i].infor;

LinkList L;

NodePoint Head;

Head=(NodePoint)malloc(sizeof(Node)); Head->a=0;

Head->next=NULL;

https://www.360docs.net/doc/8f15714677.html,=Head;

peop[i].child=L;

lp=peop[i].child;

cout<<"请输入其孩子的个数:\n"; cin>>k;

for(j=0;j

{

cout<<"请输入孩子的编号:\n";

cin>>c;

AddLinkList(lp,c);

}

}

}

3.3 插入操作