华中科技大学数据结构课程设计
华科数据结构二叉树实验报告
华科数据结构二叉树实验报告华中科技大学（以下简称华科）是一所位于中国湖北省武汉市的顶尖高校。
作为计算机科学与技术专业的学生，我们在课程中学习了数据结构这门重要的课程。
在这学期的实验中，我们深入研究了二叉树这一数据结构，并进行了相关实验。
二叉树是一种常见的数据结构，它由节点构成，每个节点最多有两个子节点。
这种树的结构使得我们能够高效地操作和存储数据。
在本次实验中，我们主要关注二叉树的构建和遍历。
在实验的第一部分，我们需要实现一个二叉树的构建算法。
我们使用了C++语言来实现这个算法。
首先，我们定义了一个节点类，它包含了节点的值以及指向左右子节点的指针。
然后，我们编写了一个递归函数来构建二叉树。
这个函数接受一个数组作为输入，并根据数组中的元素构建二叉树。
我们通过递归地调用这个函数来构建每个节点的子树，直到所有的节点都被构建完毕。
在实验的第二部分，我们学习了二叉树的遍历算法。
二叉树的遍历可以分为三种方式：前序遍历、中序遍历和后序遍历。
前序遍历是指先访问根节点，然后按照先左后右的顺序遍历左右子树。
中序遍历是指先遍历左子树，然后访问根节点，最后遍历右子树。
后序遍历是指先遍历左右子树，最后访问根节点。
我们编写了相应的递归函数来实现这些遍历算法，并将遍历结果输出。
在实验的第三部分，我们进行了性能测试。
我们首先生成了一个包含一百万个随机整数的数组，并使用这个数组构建了一个二叉树。
然后，我们分别计算了使用前序、中序和后序遍历算法遍历这个二叉树所需的时间。
结果显示，中序遍历算法是最快的，而后序遍历算法是最慢的。
这是因为中序遍历算法的顺序与二叉树的结构最为吻合，而后序遍历算法需要先遍历左右子树才能访问根节点。
通过这次实验，我们深入了解了二叉树这一数据结构，并学会了如何构建和遍历二叉树。
我们还通过性能测试了解到不同遍历算法的效率差异。
这次实验让我们更加熟悉了数据结构的应用，并提高了我们的编程能力。
总之，通过这次实验，我们对二叉树有了更深入的了解。
华科数据结构课程设计
华科数据结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数据结构的基本概念，掌握线性表、树、图等常见数据结构的原理和应用。
2. 学生能描述不同数据结构的特点，分析其时间复杂度和空间复杂度。
3. 学生能运用所学知识解决实际问题，如查找、排序等算法。
技能目标：1. 学生能运用C/C++等编程语言实现常见数据结构及其相关算法。
2. 学生能通过分析问题，选择合适的数据结构和算法进行问题求解。
3. 学生能运用所学知识，设计并实现小型项目，提高编程实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习数据结构，培养逻辑思维能力和解决问题的能力。
2. 学生在学习过程中，养成积极合作、主动探究的学习态度，增强团队协作意识。
3. 学生能够认识到数据结构在实际应用中的重要性，激发对计算机科学的兴趣和热爱。
课程性质：本课程为计算机科学与技术专业核心课程，旨在帮助学生掌握数据结构的基本概念、原理和应用，提高编程实践能力。
学生特点：学生具备一定的编程基础，对数据结构有一定了解，但缺乏深入理解和实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调动手实践，培养学生在实际问题中运用数据结构的能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 线性表：介绍线性表的定义、特点及其实现方法，包括顺序存储和链式存储。
分析线性表的时间复杂度和空间复杂度，探讨其应用场景。
教学内容安排：线性表章节1-2周。
2. 栈和队列：讲解栈和队列的基本概念、操作原理及其应用。
分析栈和队列在解决实际问题中的应用价值。
教学内容安排：栈和队列章节3-4周。
3. 树和二叉树：阐述树的基本概念、性质和存储结构。
重点讲解二叉树及其遍历方法，探讨二叉树在实际应用中的价值。
教学内容安排：树和二叉树章节5-7周。
4. 图：介绍图的定义、存储结构及相关算法，如深度优先搜索、广度优先搜索等。
分析图在实际应用中的重要性。
华科数据结构二叉树实验报告
华科数据结构二叉树实验报告一、实验目的本实验旨在通过实践操作，加深对数据结构中二叉树的理解，掌握二叉树的基本操作和应用。
二、实验内容1. 实现二叉树的创建和初始化。
2. 实现二叉树的插入操作。
3. 实现二叉树的删除操作。
4. 实现二叉树的查找操作。
5. 实现二叉树的遍历操作：前序遍历、中序遍历、后序遍历。
6. 实现二叉树的层次遍历。
7. 实现二叉树的销毁操作。
8. 进行实验测试，并分析实验结果。
三、实验步骤1. 创建二叉树的数据结构，包括节点的定义和指针的初始化。
2. 实现二叉树的创建和初始化函数，根据给定的数据构建二叉树。
3. 实现二叉树的插入操作函数，将新节点插入到二叉树的合适位置。
4. 实现二叉树的删除操作函数，删除指定节点，并保持二叉树的结构完整。
5. 实现二叉树的查找操作函数，根据给定的值查找对应的节点。
6. 实现二叉树的遍历操作函数，包括前序遍历、中序遍历、后序遍历。
7. 实现二叉树的层次遍历函数，按照层次顺序遍历二叉树。
8. 实现二叉树的销毁操作函数，释放二叉树的内存空间。
9. 编写测试程序，对上述函数进行测试，并分析实验结果。
四、实验结果与分析经过测试，实验结果如下：1. 创建和初始化函数能够正确构建二叉树，并初始化节点的值和指针。
2. 插入操作函数能够将新节点插入到二叉树的合适位置，并保持二叉树的结构完整。
3. 删除操作函数能够正确删除指定节点，并保持二叉树的结构完整。
4. 查找操作函数能够根据给定的值找到对应的节点。
5. 遍历操作函数能够按照指定的顺序遍历二叉树，并输出节点的值。
6. 层次遍历函数能够按照层次顺序遍历二叉树，并输出节点的值。
7. 销毁操作函数能够释放二叉树的内存空间，防止内存泄漏。
根据实验结果分析，二叉树的基本操作和应用都能够正常实现，达到了预期的效果。
五、实验总结通过本次实验，我进一步加深了对数据结构中二叉树的理解，并掌握了二叉树的基本操作和应用。
通过实践操作，我更加熟悉了二叉树的创建、插入、删除、查找和遍历等操作，同时也学会了如何进行层次遍历和销毁二叉树。
华中科技大学C语言课程设计实验报告
华中科技大学计算机科学与技术学院《C语言程序设计》课程设计基础部分实验报告题目：科技成果信息管理系统专业：计算机科学与技术班级：1204学号：姓名：成绩：指导教师：目录一、系统功能结构设计 (1)二、数据结构设计 (1)三、程序结构 (4)四、函数原型及功能 (9)五、试验结果 (13)六、实验体会 (29)七、附录1：参考文献 (31)八、附录2：程序清单 (31)一、系统功能结构设计航科技成果信息管理系统由五大功能模块组成：文件模块，编辑模块，查询模块，统计模块，帮助模块。
如下图所示：二、数据结构设计1.单位信息链结点结构(DEPT_NODE)及用法typedef struct dept_node{char number[8];/*单位编号*/char name[30];/*单位名称*/char PIC[20];/*负责人*/struct dept_node *next;/*指向下一结点*/struct archs_node *achs;/*指向科技成果信息链结点的指针*/GtkTreeIter iter;/*treeview 中对应treeiter*/}DEPT_NODE;2.科技成果信息链结点结构(ACHS_NODE)及用法typedef struct achs_node {char number[12];/*成果编号*/char name[50];/*成果名称*/char field[20];/*所属技术领域*/char first_dept_name[30];/*第一完成单位*/char first_dept_number[8];/*第一完成单位编号*/char first_member_name[20];/*第一完成人*/char award_name[30];/*获奖名称*/char award_level[10];/*获奖档次*/char award_grade[10];/*获奖等级*/struct arhs_node *next;/*指向下一节点*/struct member_node *members;/*指向完成人员信息结点的指*/GtkTreeIter iter;/*treeview 中对应treeiter*/}ACHS_NODE;中文字段名类型及长度变量名举例成果编号char[12]numbe 200703150001成果名称char[40]name The_method_of_study 所属技术领域char[20]fieldcomputer第一完成单位char[30]first_dept_name Huazhong_university_of _sci&tech 第一完成单位编号first_dept_numberfirst_dept_number 43007401第一完成人char[20]first_member_name Lu_zhengding获奖名称char[30]award_name Natural_science_of_hub ie_province 获奖档次char[10]award_levelprovince/*省级*/中文字段名类型及长度变量名举例单位编号char[8]number 43007401单位名称char[30]name Huazhong_university_of_sci&tech 负责人char[20]PICLi_peigeng获奖等级int award_grade1/*一等奖*/3.完成人员信息链结点结构(MEMBER_NODE)及用法typedef struct member_node{char number[18];/*身份证号*/char name[20];/*姓名*/char dept_name[30];/*工作单位*/char sex[4];/*性别*/int age;/*年龄*/char title[15];/*职称*/int rank;/*成果排名*/char achs_name[40];/*所属成果名称*/struct member_node*next;/*指向下一个结点*/GtkTreeIter iter;/*treeview中对应treeiter*/}MEMBER_NODE;中文字段名类型及长度举例姓名char[20]number Lu_zhengding身份证号char[18]name420111************工作单位char[30]dept_name Huazhong_university_of_sci&tech 性别char sex m年龄int age60职称char[15]title professor成果排名int rank1所属成果名称char[40]achs_name The_method_of_study4.三方向的十字交叉链表结构……5.登陆窗体控件结构体（wgt）及用法struct login_widget{GtkWidget*window;//主窗体GtkWidget*label_tips;//用于信息提示的标签GtkWidget*button_login;//两个按钮，一个点击后登录，一个点击后退出GtkWidget*button_exit;GtkWidget*entry_username;//两个文本框，用于输入用户名和密码GtkWidget*entry_pwd;GtkWidget*label_username;//两个标签用于显示username文本框和password文本框提示GtkWidget*label_pwd;GtkWidget*vbox;//垂直布局盒子，包含以下三个水平布局盒子GtkWidget*hbox_username;//包含用户名提示标签和用户名文本框，下面的HBOX作用类似GtkWidget*hbox_pwd;GtkWidget*hbox_button;}wgt;说明：将登陆窗体相关控件独立成一个结构体6.指向3种节点的指针联合及用法typedef union nodep{struct dept_node*dept;struct achs_node*achs;struct member_node*member;}nodep;说明：用于3种结构都会用到但不会同时用到的情形7.两个传递参数的结构及其用法struct nodecreate{GtkWidget*window;GtkWidget*entry[9];nodep unp;int type;};struct query_judge{GtkWidget*entry;int flag;};说明：GTK信号连接g_signal_connected将函数与信号链接后之内传递一个参数给函数，所以定义这两个结构分别将几个参数结合在一起传递三、程序结构1.主程序运行流程开始登陆框出现输入用户名与密码主界面初始化加载数据或重新添加系统功能模块的选择及运行退出系统前提示保存链表数据清理内存中的缓存信息,关闭系统结束2.数据保存流程YNYNYN开始打开航班，经停机场，经停航班信息文件P1==NULL在文件1写入一条单位信息P2==NULLP1=P1->next在文件2写入一条科技成果信息P2=p2->nextP3==NULL关闭文件退出系统在文件3写入一条完成人员信息P3=p3->next结束3.添加流程4.单位查询流程5.统计50岁以下第一完成人流程Y NY NNNY开始调用统计函数statis_func3创建一个GtkListStore ，P1=gp_headP1==NULLP1=p1->next 获取第二级链表的链头指针p2=p1->achsP2==NULLP2=p2->next P3=MEMBER_search(p2->first_member_name,p2->members)P3->age<50插入liststore结束将ListStore 传递给Statis_info 展示出来四、函数原型及功能（所有GtkWidget*button参数均为与消息链接用）1.登陆模块//功能：登录框初始化函数//输入参数：//返回值：无void init_login_widget()//功能：登录验证函数，点击login按钮时调用//输入参数：//返回值：无void login(GtkWidget*widget,gpointer data)2.图形界面模块/**初始化部分变量，再依次调用各函数初始化界面各部分*/int main(int argc,char*argv[])/**初始化菜单栏*/void init_menubar(GtkWidget*menubar)/**初始化目录*/void create_view_and_model(void)/**初始化显示栏*/void init_show(GtkWidget*list)/**改变状态栏及显示栏*/void on_changed(GtkWidget*widget,gpointer statusbar)//功能：将选中的节点信息在显示栏中显示出来//输入参数：iter//返回值：无int Show_Node(GtkTreeIter iter)//值传递不影响selectediter/**对应3个节点显示的3个函数，返回对应GtkListStore*/ GtkListStore*Show_Dept(char*name);GtkListStore*Show_Achs(char*name,char*P_name);GtkListStore*Show_Member(char*name,char*P_name,char*PP_name);3.文件模块//功能：读取数据文件//输入参数：//返回值：re的二进制前3位记录了三个数据文件是否成功打开，1为成功int LoadData(GtkWidget*button)//功能：读取数据文件中数据到链表中//输入参数：phead单位节点头指针的地址//返回值：re的二进制前3位记录了三个数据文件是否成功打开，1为成功int LoadList(DEPT_NODE**phead)//功能：将链表中节点添加到左侧树状列表中//输入参数：//返回值：void rebuildtree()//功能：存储数据文件//输入参数：//返回值：flag的二进制前3位记录了三个数据文件是否成功打开，1为成功int SaveData(GtkWidget*button)//功能：将链表中数据存储在数据文件中//输入参数：phead单位节点头指针//返回值：flag的二进制前3位记录了三个数据文件是否成功打开，1为成功int SaveList(DEPT_NODE*phead)//功能：推出前提示保存//输入参数：//返回值：void quit_save(GtkWidget*button)4.查询模块//功能：根据type弹出一个查询框,再分别调用对应的Query函数//输入参数：type对应枚举的几种类型//返回值：无void Query_info(GtkWidget*button,int type)//功能：查询学院//输入参数：in包含iter和名称的结构//返回值：无void Query_Dept(GtkWidget*button,struct query_judge*in)//功能：根据type弹出一个查询框,再分别调用对应的Query函数//输入参数：type对应枚举的几种类型//返回值：无void Query_info(GtkWidget*button,int type)//功能：查询完成人员//输入参数：in包含iter和名称的结构//返回值：无void Query_Member(GtkWidget*button,struct query_judge*in)//功能：展开并跳转至指定iter//输入参数：iter treeview中的一个目标iter//返回值：无void expand_select(GtkTreeIter iter)//功能：按名称搜索单位//输入参数：D_name单位名称//返回值：单位节点指针DEPT_NODE*DEPT_search(char*D_name)//功能：按名称搜索科技成果节点//输入参数：A_name科技成果节点名称，ACHS所在学院头科技成果节点指针//返回值：科技成果节点节点指针ACHS_NODE*ACHS_search(char*A_name,ACHS_NODE*ACHS)//功能：按名称搜索完成人员节点//输入参数：M_name完成人员节点名称，ACHS所属科技成果头完成人员节点指针//返回值：完成人员节点节点指针MEMBER_NODE*MEMBER_search(char*M_name,MEMBER_NODE*MEMBER)5.添加模块//功能：弹出一个输入框//输入参数：type对应枚举的几种类型//返回值：无void entry_info(GtkWidget*button,int type)//功能：添加3种节点统一函数，由entry_info确定按钮调用//输入参数：//返回值：无void Add_node(GtkWidget*button,struct nodecreate*nodec)//功能：插入科技成果节点函数，由Add_Node中情况3调用//输入参数：pNew指向新节点的指针//返回值：对应单位节点指针DEPT_NODE*insert_ACHS(ACHS_NODE*pNew)//功能：插入完成人员节点函数，由Add_Node中情况4调用//输入参数：pNew指向新节点的指针//返回值：对应科技成果节点指针ACHS_NODE*insert_MEMBER(MEMBER_NODE*pNew)6.删除模块//功能：删除3种节点统一函数，由“删除”按钮调用//输入参数：//返回值：无void Del_Node(GtkWidget*button)//功能：删除单位节点，由Del_Node函数case2调用//输入参数：name单位名称//返回值：int1为有错，0为正常int Del_Dept(char*name)//功能：删除科技成果节点，由Del_Node函数case2调用//输入参数：name科技成果名称，P_name对应单位名称//返回值：int1为有错，0为正常int Del_Achs(char*name,char*P_name)//功能：删除完成人员节点，由Del_Node函数case4调用//输入参数：name完成人员名称，P_name对应科技成果名称，PP_name对应单位名称//返回值：int1为有错，0为正常int Del_Member(char*name,char*P_name,char*PP_name)7.编辑模块//功能：弹出一个编辑框//输入参数：//返回值：无int Edit_info(GtkWidget*button)//功能：编辑节点//输入参数：//返回值：无void Edit_Node(GtkWidget*button,struct nodecreate*nodec)8.统计模块//功能：弹出一个统计框，由传入参数设置具体内容//输入参数：title统计框标题,col1第一列标题,col2第二列标题,in传入的model//返回值：无void Statis_info(char*title,char*col1,char*col2,GtkListStore*in)//功能：统计各单位科技成果数量，调用Statis_info显示统计结果//输入参数：//返回值：无void statis_func1(GtkWidget*button)//功能：统计各单位完成人员成果排名，调用Statis_info显示统计结果//输入参数：//返回值：无void statis_func2(GtkWidget*button)//功能：统计所有50岁以下第一完成人，调用Statis_info显示统计结果//输入参数：//返回值：无void statis_func3(GtkWidget*button)9.帮助模块//功能：弹出软件信息及作者信息//输入参数：//返回值：无void help_about(GtkWidget*button)五、试验结果编译环境：Ubuntu linux64位Mingw Gcc（源代码配置好后可跨平台编译）GTK版本：GTK+2.41开发IDE：Codeblocks12.111.系统登陆输对自动进入输错显示错误2.登陆成功进入主界面3.全屏模式4.读取数据5.读取成功6.添加单位（添加成功提示）7.添加科技成果8.添加完成人员9.添加错误返回信息（选中节点后点击左下角编辑按钮）弹出确认框12.查询单位查询成功，左侧已跳转至并展开机械学院查询成功，左侧已跳转至并展开网络磁盘阵列未查询到时弹出提示14.查询完成人员从头查询，跳转至并展开第一个张江点击查询，跳转至并展开第二个张江15.统计各单位科技成果总数及各类成果数16.统计各单位成果排名17.统计50岁以下第一完成人18.软件信息及作者信息19.退出前提示保存六、实验体会首先我看了一下实验书上的编程规范和几个基本模块的实现思想，但当我开始做的时候我发现光用face.c自己看不懂文本菜单操作肯定会有很多问题的，于是我想同样是学，不如直接学图形界面的开发。
课程设计数据结构与算法分析
10
else if(a[i][j-1]==0) //判断西邻位置是否可通 { top->dr=3; top=top->next; j--; } else if(a[i-1][j]==0) //判定北邻位置是否可通 { top->dr=4; top=top->next; i--; } else if(top!=base) { top=top->pre;i=top->row;j=top->cn; } //如果当前位置四处都不通，则弹出栈，栈顶指针下移 } while(!(i==r&&j==c)&&top!=base); //当未到出口并且栈非空时继续进 行循环 if(top==base) //若栈为空则没有出路 printf("无出路\n"); else //若栈非空输出出路路径 { top->row=i; top->cn=j; top->dr=1; top->next=NULL; p=base; printf("迷宫探索路径为:(横坐标,竖坐标,方向)\n"); printf("方向表示为东 1 南 2 西 3 北 4\n\n"); while(p!=NULL) { printf("(%d,%d,%d)",p->row,p->cn,p->dr); printf("\n"); p=p->next; } } }
(3)测试数据：
例如：迷宫行数列数： （4,5） 输入迷宫如下：0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1
1 1 0 0 0
2.3 总体设计
(1)结构体定义为：
#define M 20 #define N 20 #define SIZE 50 int a[M][N]; typedef struct nodetype { int row,cn; int dr ; //当前位置坐标 //下一步的方向
华中科技大学-计算机学院-数据结构实验报告
华中科技大学-计算机学院-数据结构实验报告LT目录1基于顺序存储结构实现线性表的基本运算 (1)1.1 实验目的 (1)1.2 线性表演示系统设计 (1)1.2.1 系统总体设计 (1)1.2.2 有关常量和类型定义 (1)1.2.3 算法设计 (1)1.3 线性表演示系统实现与测试 (3)1.3.1 系统实现 (3)1.3.2 系统测试 (11)1.4 实验小结 (12)2 基于链式实现线性表的基本运算 (13)2.1 问题描述 (13)2.2 线性表演示系统设计 (13)2.2.1 系统总体设计 (13)2.2.2 有关常量和类型定义 (13)2.2.3 算法设计 (13)2.3 线性表演示系统实现与测试 (15)2.3.1 系统实现 (15)2.3.2 系统测试 (24)2.4 实验小结 (25)3基于顺序存储结构实现栈的基本运算 (27)3.1实验目的 (27)3.2栈演示系统设计 (27)3.2.1 系统总体设计 (27)3.2.2 算法实现 (27)3.3 栈演示系统实现与测试 (28)3.3.1 程序实现 (28)3.3.2 系统测试 (34)3.4 实验小结 (35)4基于循环队列存储结构实现队列的基本运算 (36)4.1 问题描述 (36)4.2.1 系统总体设计 (36)4.2.2 有关常量和类型定义 (36)4.2.3 算法设计 (36)4.3 队列演示系统实现与测试 (37)4.3.1 系统实现 (37)4.3.2 系统测试 (44)4.4 实验小结 (45)5基于二叉链表实现二叉树的基本运算 (46)5.1 实验目的 (46)5.2.1 系统总体设计 (46)5.2.2 有关常量和类型定义 (46)5.2.3 算法设计 (46)5.3 二叉树演示系统实现与测试 (48)5.3.1 系统实现 (48)5.3.2 系统测试 (79)5.4 实验小结 (81)6基于邻接表实现图的基本和常见运算 (82)6.1 实验目的 (82)6.2.1 系统总体设计 (82)6.2.2 有关常量和类型定义 (82)6.2.3 算法设计 (82)6.3 图演示系统实现与测试 (83)6.3.1 系统实现 (83)6.3.2 系统测试 (101)6.4 实验小结 (103)参考文献 (104)1基于顺序存储结构实现线性表的基本运算1.1 实验目的通过实验达到：（1）加深对线性表的概念、基本运算的理解；（2）熟练掌握线性表的逻辑结构与物理结构的关系；（3）物理结构采用顺序表,熟练掌握线性表的基本运算的实现。
数据结构课程设计同学通讯录系统
华中科技大学计算机科学与技术学院《数据结构》课程设计报告院系：远程与继续教育学院专业：计算机科学与技术班级： 06 02 学号： 4200106530258 姓名：张鹏指导教师：周时阳2008年 3 月 20 日1、系统分析1.数据项目清单2.功能分析ⅰ）增加一个同学通讯数据Inputinfoⅱ）删除一个同学通讯数据deleteⅲ）修改一个同学通讯数据Modifyⅳ）浏览同学通讯录ShowAllⅴ）查询某同学通讯数据Search2、系统设计1、数据结构设计：由于是通讯录程序，平常最主要的操作应该在查询方面。
而链表不是一种随机读取的数据结构，会给查询带来一定的麻烦。
所以本程序采用静态数组顺序表的存储结构，来完成程序的数据存储。
2、模块设计：1、菜单设计：3、系统实现Main程序（框架）main() /*主菜单*/ {int i;char *index[N]={ "1.输入通讯资料", "2.显示所有资料", "3.搜索某人资料", "4.修改某人资料", "5.删除某人资料", "6.退出系统"};4、系统评价程序基本达到设计要求，由于使用了菜单功能，程序的操作更加直观，一般情况下能正确提示错误信息。
但是在测试中也发现软件的一些不足与缺陷，需要进一步修改和维护时予以纠正。
总的来说，程序在TC2.0和Win-TC下通过测试。
5、体会刚开始面对这项任务时，自己就有点无信心，因为这项任务量太大了，而且自己的C 语言学得不太好。
但后来在同学的帮助与鼓励下，自己翻书本，上网查找和上机实践，逐步地完成了这项作业。
通过本次实验，不仅使我所学数据结构的知识更加巩固，而且可以使理论与实践相结合，更好的掌握所学到的知识。
在编写程序的时候我也发现了自己很多的不足之处，例如在课堂上学的理论知识有的时候很难把它应用到实际程序中，看似一个简单的功能模块往往需要很多知识的融合。
计算机算法设计与分析第三版华中科技大学课程设计
计算机算法设计与分析第三版华中科技大学课程设计简介计算机算法设计与分析是一门重要的计算机科学基础课程，旨在帮助学生掌握算法设计与分析的基本方法和技巧，以及能力和素养。
本文档主要介绍华中科技大学计算机学院关于计算机算法设计与分析第三版的课程设计。
设计目的与意义在计算机科学与技术领域中，算法设计与分析是必不可少的技能。
本次课程设计旨在帮助学生更好地掌握这一技能，培养其解决实际问题的能力和创新思维。
具体来说，本课程设计的目的和意义包括：1.培养学生掌握算法设计和分析的基本方法和原理。
2.帮助学生掌握基本数据结构和算法的实现。
3.促进学生通过实践掌握各种算法的实际应用。
4.加强学生的团队合作能力和创新意识。
设计内容本次课程设计的主要内容是设计和实现一个算法，要求学生通过小组协作完成。
具体要求如下：1.组成1-3人的小组；2.自主设计一个算法，注意必须是创新性的，并要求主体思路清晰、关键步骤明确、正确性可靠；3.在算法设计的过程中体会算法分析的重要性，在实现过程中体现时间与空间复杂度的控制；4.设计并实现一个可以泛用的软件程序，用于演示各种数据集的实现过程和结果输出等；5.材料、可以的软件程序都可以参考课堂提供的学习资料，但需要体现出数学计算、算法分析的过程和结论，要求学生在合理使用资料的前提下，自主思考和解决问题。
设计流程设计流程如下：第一阶段：确定算法在本阶段，学生应该自主思考和讨论，确定一个合适的算法，并撰写算法设计文档。
可以参考课堂上相关的算法设计和分析内容，同时根据自己的思考和理解，结合实际应用场景，设计一种创新性的算法。
第二阶段：算法实现在本阶段，学生应该根据算法设计文档，完成软件程序的实现。
需要注意的是，在实现过程中，要注重时间复杂度和空间复杂度的控制，并进行相应的测试和优化。
第三阶段：数据测试在本阶段，学生应该使用不同的数据集对已实现的算法进行测试，并进行相应的测试结果分析和总结。
同时，要考虑对应不同场景的应用性能和效果。
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直接让计算机代替实现了，并模拟地产生了病人的病情优先级（也是随机的），
每过一段时间，在队列中的病人的优先级会呈线性增长，来模拟现实中等待越久，
优先级越高的情景，而且还有病人最多能够等待的一个时间限制（随机产生），
当他实际等待的时间超过这个限值，就会在队列中删除他，并把他算入未就诊就
离开的人中，以便在统计就诊信息功能中更好地进行统计。
设计要求
（1）仿真事件（如病人到达，病情复杂度/就诊时间，病人离开等）可根据某 种概率分布或随机模型生成。 （2）要求对各种算法进行理论分析，同时也对实测结果进行统计分析。测试 数据要求有一定规模。 （3）要求界面整洁、美观，操作方便。
参考文献
[1] 严蔚敏, 吴伟民. 数据结构（C 语言版）. 北京: 清华大学出版社,1997 [2] 严蔚敏, 吴伟民, 米宁. 数据结构题集（C 语言版）. 北京: 清华大学出版 社,1999 [3] Mark Allen Weiss.Data Structures and Algorithm Analysis in C, 机械工业出 版社，2010, 177-192
华中科技大学计算机科学与技术学院课程设计报告
课程设计报告
题目：
基于堆的优先级队列 ADT 实现及其应用
课程名称： 专业班级： 学 号： 姓 名： 2 月 25 日
计算机科学与技术学院
华中科技大学计算机科学与技术学院课程设计报告
任务书
设计内容
传统队列是一种符合先插入的元素必须先删除（FIFO）的处理逻辑，这不 总是满足应用要求；很多时候需要优先级高的任务先处理（即后插入的可能先删 除）。（1）基于堆的概念设计优先级队列(Priority Queue)抽象数据类型，至少包 含 Init_PriorityQue, Destroy_PriorityQue, Clear_PriorityQue ， PriorityQue_Insert, PriorityQue_DeletMin, PriorityQue_Empty, PriorityQue_Full 等操作；（2）选择适 当的物理存储结构实现优先级队列 ADT; (3)应用优先级队列 ADT 设计与实现 一个医院门诊医师与病人看诊服务事件仿真程序，使医师服务效率尽量高。
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华中科技大学计算机科学与技术学院课程设计报告
2 系统需求分析与总体设计
2.1 系统需求分析
我设计的这个系统如若成功，应该能够随时间变化，自动生成病人的初始优 先级，到达时间和能够等待的时间。手动模拟医生叫号，这时优先级最高的病人 出队列，并能够随时查询当前的就诊信息，把每个病人的信息依次输出，还能够 统计已经就诊的病人和未就诊就离开的病人及其比例，还能够清空当前产生的所 有的病人信息。
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华中科技大学计算机科学与技术学院课程设计报告
目录
任务书........................................................................................................................................... I 1 引言........................................................................................................................................... 1 1.1 课题背景与意义........................................................................................................................ 1 1.2 课程设计的主要研究工作.......................................................................................................... 1 2 系统需求分析与总体设计........................................................................................................2 2.1 系统需求分析............................................................................................................................2 2.2 系统总体设计............................................................................................................................2 3 系统详细设计.............................................................................................................................. 3 3.1 有关数据结构的定义................................................................................................................. 3 3.2 主要算法设计............................................................................................................................4 4 系统实现与测试......................................................................................................................... 11 4.1 系统实现.................................................................................................................................11 4.2 系统测试.................................................................................................................................14 5 总结与展望................................................................................................................................ 18 5.1 全文总结.................................................................................................................................18 5.2 工作展望.................................................................................................................................18 6 体会.......................................................................................................................................... 19 附录............................................................................................................................................ 20
1.2 课程设计的主要研究工作
首先要写出基于堆的概念的优先级队列(Priority Queue)抽象数据类型，包含 InitPriQueue(PriQueue *P)构造优先级队列、DestroyPriQueue(PriQueue *P)销毁优 先级队列、ClearPriQueue(PriQueue *P)清空优先级队列、PriQueueInsert(PriQueue *P)在队列中插入元素、DeletMin_PriQueue(PriQueue *P)输出队列中优先级最高 元素、Ergodic(PriQueue * P)遍历输出队列元素、Status PriQueueEmpty(PriQueue * P)判断队列是否为空、PriQueueFull(PriQueue * P)判断队列是否已满。除了这些， 还有两个堆排序的函数，一个判断等待时间是否已经超过病人能够等待时间函数， 一个删除病人的函数和一个系统定时生成病人信息并重新排列的函数。有了这些， 就可以通过系统时间每隔一段时间自动生成病人的各项信息，包括：病情程度、 到达时间和能够等待的时间，并通过这些来得到所有病人的优先级，然后按优先 级进行排序，通过叫号每次输出一个优先级最高的病人。剩余的病人会随时间增 加优先级变大，以符合实际情况。当病人已等待时间超过他能够等待的时间时， 会删除这个病人及其各项信息。随着时间流逝，病人不断增多，来模拟真实的就 诊情景。
总体来说，我设计的这个系统中计算机扮演的角色偏多，既产生病人，又产