《软件算法分析与设计》课程设计任务书 (1)

《软件算法分析与设计》课程设计任务书一、课程基本信息1、课程设计编号：2、课程设计名称：软件算法分析与设计3、课程设计周数（学时）：1周（40学时）4、课程设计授课单位：计算机科学与技术系5、指导方式：集体辅导和个别辅导相结合6、适用专业：计算机科学与技术7、课程设计教材及主要参考资料：[1] 严蔚敏，吴伟民编著.数据结构（C语言版）.清华大学出版社，1997.4[2] 严蔚敏，吴伟民编著.数据结构习题集 . 清华大学出版社，1997.4二、教学目的和基本要求1、了解并掌握数据结构和算法设计的方法，具备初步的独立分析和设计能力。

2、初步掌握软件开发过程的问题分析分析、系统设计、程序编码和测试等基本方法和技能。

3、提高综合运用所学的理论只是和方法，独立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的开发，培养软件工作着所具备的科学工作方法和作风。

三、课程设计的内容和安排1、问题分和任务定义：根据设计题目的要求，充分地分析和理解问题，明确问题要求做什么，限制的条件是什么。

2、逻辑设计：对问题中涉及到的操作对象定义相应的数据类型，并按照以数据结构为中心的原则划分模块，定义主程序和各抽象数据类型，逻辑设计的结果应写出每个抽象数据类型的定义（包括数据结构的描述和每个基本操作的功能说明），各个主要模块的算法，并画出模块之间的调用关系图。

3、物理设计：定义相应的存储结构并写出个函数的伪码算法。

在这个过程中，要综合考虑系统功能，使得系统结构清晰、合理、简单和易于调试，抽象数据类型的实现尽可能做到数据封装，基本操作的规格说明尽可能明确具体。

详细设计的结果是对数据结构和基本操作做出进一步的求精，写出数据结构存储结构的类型定义，写出函数形式的算法框架。

4、程序编码：把详细设计的结果进一步求精为程序设计语言。

同时加入一些注解和断言，使程序中逻辑概；念清晰。

5、程序调试和测试：采用自底向上，分模块进行，即先调试低层函数。

能够熟练掌握调试工具的各种功能，设计测试数据确定疑点，通过修改程序来证实它或绕过它。

调试正确后，认真整理源程序和注释，形成格式和风格良好的源程序清单和结果。

6、结果分析：程序运行结果包括正确的输入及其输出结果、含有错误的输入和输出结果、算法时间复杂度和空间复杂度分析。

7、撰写课程设计报告：总结和提升上述过程和步骤，写出结构严谨、表述清楚、符合设计规范的报告。

四、课程设计的题目本课程设计题目共13个，每个同学可以根据自身实际情况进行选择。

最后需要对所做系统书写实验报告一份，格式见附页。

五、考核的方法和成绩的评定考核成绩分为两个部分：（1）验收程序部分：占50%。

按照以下几个指标进行验收：①程序的正确性；②程序的运行和存储效率；③程序代码编写规范程度，代码的可读性高；④界面是否友好；⑤程序设计的创新性；（2）实验报告（50%）①实验报告结构是否清晰，问题叙述是否具有逻辑性；②关键代码设计是否正确无误；③程序设计的时间、空间复杂性分析是否正确。

六、时间的安排共1周，5天。

题目共14个，每个同学可以根据自身实际情况掌握进度，最后一天验收程序，也可以分部分验收。

七、课程设计报告的格式（1）问题的概述、分析和研究意义；（2）数据结构的逻辑设计和物理存储设计；（3）重要算法的设计、流程描述和代码描述；（4）数据结构的时间、空间复杂性分析和重要算法的复杂度分析；（5）程序的最终实现结果（包括重点界面的抓取，能说明问题的重要实验结果数据的打印或其可视化结果）；（6）参考文献；（7）附录：关键数据结构的定义及关键算法的源代码。

八、课程设计结果的提交（1）课程设计报告（一份、A4纸打印，同时包括一份电子文档）。

（2）完整的程序系统（电子方式提交），能够对输入产生相应的输出，同时尽量完成可视化演示。

（3）源程序文档（电子方式提交），源程序代码要求适当缩进编排、结构清晰、可读性好，对源程序的类说明（如采用面向对象方法设计）、函数说明、接口说明、关键变量说明等要进行注释。

（4）答辩报告（制作PPT报告，电子方式提交），要求重点突出，思路清晰，同时就此报告准备答辩。

所有电子方式提交的文件全部存放在一个目录中，并对其进行压缩，压缩后的文件按规定格式进行命名，命名格式为：班级号＋学号＋姓名。

九、课程设计题目说明1.运动会分数统计（限3人完成）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（限3人完成）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（限3人完成）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（限3人完成）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（限3人完成）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）。

6.教学计划编制问题（限3人完成）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.图书借阅管理系统（限3人完成）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)。

8.学生成绩管理（限3人完成）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。

9.通讯录的制作（限3人完成）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；10.图书管理系统（限3人完成）【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）。

11.猴子吃桃子问题（限3人完成）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。

12.数制转换问题（限3人完成）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）。

13.排序综合（限3人完成）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。