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快速排序(算法与数据结构课程设计)

快速排序(算法与数据结构课程设计)
快速排序(算法与数据结构课程设计)

快速排序

一、问题描述

排序是数据结构中典型的算法,经常有插入排序、选择排序、快速排序等。本文要求对排序表中的无序数据进行快速排序,并讨论快速排序的改进方法(双倍快速排序、基于归并的快速排序),这样可以对排序进行优化,提高效率。

二、基本要求

1、选择合适的存储结构建立排序表,并能遍历表输出元素。

2、编写快速排序算法,并能够输出排序的结果。

3. 快速排序及其改进—双倍快速排序和基于归并的快速排序算法。

三、测试数据

输入以下数据:5 、3、7、11、1、9、4、8

四、算法思想

1、普通快速排序的基本思想:可以运用一趟快速排序把序列分成分割成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,则可分别对这两部分记录继续进行快速排序,以达到整个序列有序。一趟的快速排序是:附设两个指针low和high,它们的初值分别为low和high,设枢轴记录的关键字为pivotkey,则首先从high所指位置起向前搜索到第一个关键字小于pivotkey大的记录和枢轴记录互相交换,然后从low所指位置向后搜索,找到第一个关键字大于pivotkey的记录和枢轴记录互相交换,重复这两部直至low=high为止。

2、双倍快速排序思想:快速排序的基本思想是基于分支策略的思想。即对于输入的子序列L[low..high],如果规模足够小则直接进行排序,否则分三步处理:

1) 分解(Divide) :设输入的序列L[low..High],确定支点元素L[low]和L[High],并使L[Low].key<=Ll[High].key ,然后分解(Divide):将序列L[low ..High ]划分成三个子序列L[Low..L-1]、L[L+1..H-1]和L[H+1..High],使L[low ..High]中元素的关系为

L[Low..L-1]

2) 递归求解(Conquer) :通过递归调用快速排序算法分别对L[Low..L-1]、L[L+1..H-1]和L[H+1..High]分别进行分解排序。

3) 合并(Merge):对分解出的三个子序列的排序是就地进行的,所以在L[Low..L-1]、L[L+1..H-1] 和L[H+1..High]都排好序后不需要执行任何计算L[low..High]就已排好序。

3、基于归并的快速排序:对划分结果产生的两个子序列的长度进行检查,如果其中一个与另一个的长度比超过某一界限,则认为这是一个“畸形划分”,对较短的子序列继续使用“快速排序”,而把较长的子序列平分为两个子序列分别排序,然后再进行一次合并。两个有序序列的合并是可以实现为线性的时间复杂度的,因此可以在每次都是畸形划分时仍然

获得)*(LogN N O 的时间复杂度。其中Partition 就是众所周知的用于“快速排序”的划分子程序,Merge(Data, First,Size)把Data 中[0,First)和[First, Size)两个有序列合并为一个有序序列并存放在Data 中。Partition 划分的位置M 处的值就是划分的枢值,也就是说序列可以分成[0,M-1]、[M,M]和[M+1,Size-1]三部分。如果Partition 的实现不能保证这一点,则MoreData 应为Data[M],而MoreSize 也应为Size - M 。

五、模块划分

1、void Create(SqList *L),建立排序表。

2、void Traverse(SqList L),遍历排序表(输出哨兵)。

3、void swap(int *a,int *b),用于交换两个数。

4、int Partition(SqList *L, int low, int high),将一个序列划分成两个子序列,后一子序列所有值都不大于前一子序列任意值。返回子序列分割处索引。

5、void QSort1(SqList *L, int low, int high),调用快排函数进行排序。

6、int QSort2(SqList *L, int low, int high),调用双倍快排函数进行排序。

7、void Merge (RedType SR[], RedType TR[], int i, int m, int n),两个有序序列合并为一个有序列序。

8、void MSort(RedType SR[], RedType TR1[], int s, int t),归并排序。 9、int qsort1(SqList *L, int low, int high),快速排序。 10、void menu ,输出时清晰。 11、int main(),主函数。

六、数据结构//(ADT)

数据类型

typedef int KeyType;/*定义关键字类型为整数类型 */ typedef struct

{ KeyType key;/*定义关键字*/ /*其它域:略*/ } RedType;/*记录类型*/ typedef struct

{ RedType r[MAXSIZE+1];/*定义数组*/ int length;/*表长*/ } SqList;/*顺序表类型*/

七、源程序

#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

#define MAXSIZE 100

#define N 10

#define M 3

#define EQ(a,b) ((a)==(b))

#define LT(a,b) ((a)<(b))

#define LQ(a,b) ((a)<=(b))

typedef int KeyType;

typedef struct

{ KeyType key;

/*其它域:略*/

} RedType;

typedef struct

{ RedType r[MAXSIZE+1];

int length;

} SqList;

/* 排序表的建立 */

void Create(SqList *L)

{ int i,n;

printf("\n请输入表长:"); scanf("%d",&n); printf("请输入%d元素:",n);

for(i=1; i<=n; i++)

scanf("%d",&(L->r[i].key));

L->length=n; }

/* 遍历排序表(输出哨兵) */

void Traverse(SqList L)

{ int i;

for(i=1; i<=L.length; i++)

printf("%6d",L.r[i].key); }

/*交换函数*/

void swap(int *a,int *b)

{ int temp;

temp=*a;

*a=*b;

*b=temp; }

/* 快速排序 */

int Partition(SqList *L, int low, int high)

{ KeyType pivotkey;/*关键字*/

L->r[0]=L->r[low];

pivotkey=L->r[low].key;

while(low

{ while (lowr[high].key>=pivotkey) high--;

L->r[low]=L->r[high];

while (lowr[low].key<=pivotkey) low++;

L->r[high]=L->r[low];}

L->r[low]=L->r[0];

Traverse(*L);/*每一趟的输出*/

printf("\n");

return low; }

/*快速排序函数*/

void QSort1(SqList *L, int low, int high)

{ int pivotloc;/*设置枢轴*/

if (low

{ pivotloc=Partition(L,low,high);

QSort1(L,low,pivotloc-1);

QSort1(L,pivotloc+1,high); }

}

/*双倍快速排序函数*/

int QSort2(SqList *L, int low, int high)

{ int n,Ls,Hs,i;/*设置两个枢轴从两头一起排序*/n=high-low;/*控制循环次数*/ if(low>high||low==high)

return 1;

if(L->r[low].key>L->r[high].key)

/*确保区间内第一个元素的值不大于区间内最后一个元素的值*/

swap(&L->r[low].key,&L->r[high].key);

Ls=low; Hs=high;

for(i=low+1;i<=n;i++)

{ if(L->r[i].keyr[low].key)//小于区间第一个元素的值放置第一区间内{

Ls++;

swap(&L->r[i].key,&L->r[Ls].key);/*交换两数*/

}

else

if(L->r[i].key>L->r[high].key)

{Hs--;

swap(&L->r[i].key,&L->r[Hs].key);/*交换两数*/

i--;/*下一个比较位置不变*/

n--;/*循环次数减1*/

}

}

swap(&L->r[Ls].key,&L->r[low].key); /*交换两数*/

swap(&L->r[Hs].key,&L->r[high].key);/*交换两数*/

Traverse(*L);/*每一趟的输出*/

printf("\n");

QSort2(L,low,Ls-1);/*对分解后的第一部分递归快速排序*/

QSort2(L,Ls+1,Hs-1);/*对分解后的第二部分第归快速排序*/

QSort2(L,Hs+1,high);/*对分解后的第三部分第归快速排序*/

return 0;

}

/*基于归并的快速排序*/

void Merge (RedType SR[], RedType TR[], int i, int m, int n)/*调用归并函*/ { int j,k;/*定义两数*/

for (j=m+1, k=i; i<=m && j<=n; ++k) {

if LQ(SR[i].key,SR[j].key) TR[k] = SR[i++];

else TR[k] = SR[j++];

}

if (i<=m)

while (k<=n && i<=m) TR[k++]=SR[i++];

if (j<=n)

while (k<=n &&j <=n) TR[k++]=SR[j++];

}

void MSort(RedType SR[], RedType TR1[], int s, int t) /*调用归并函数*/ { int m;

RedType TR2[20];

if (s==t) TR1[t] = SR[s];

else {

m=(s+t)/2;

MSort(SR,TR2,s,m);/*调用归并函数*/

MSort(SR,TR2,m+1,t);/*调用归并函数*/

Merge(TR2,TR1,s,m,t); /*主要消除畸形划分*/

}

}

int qsort1(SqList *L, int low, int high) /*返回整数类型的快排*/

{ int k,f,s,r,mid;

r=N-1;

if(low>high) return 1;

k=Partition(L,low,high);

f=k-low;s=high-k;

if(f>s&&s!=0)

r=f/s;/*检查其中一个子序列与另一个的长度比是否超过某一界限*/

else

if(f!=0)

r=s/f;

if(r>M)

{ mid=(k-1-low)/2+s;/*较长的子序列平分为两个子序列*/

QSort1(L,s,mid); /*此时进行快速排序*/

QSort1(L,mid+1,k-1);

MSort(L->r,L->r,mid,k-1 );

mid=(f-k-1)/2+k+1;

QSort1(L,k+1,mid);

QSort1(L,mid+1,f);

MSort(L->r,L->r,mid,f );

Traverse(*L);

printf("\n");

}

else

QSort1(L,low,high);

return 0;

}

void menu()

{ SqList L; int x;

printf("\n 08课程设计快速排序算法演示\n"); printf("\n1快速排序算法 \n");

printf("\n2双倍快速排序算法\n");

printf("\n3基于归并的快速排序算法\n");

printf("\n4退出演示\n");

scanf("%d",&x);

switch(x) /*调用switch语句进行输出*/

{case 1:

printf("\n普通快速排序\n");

Create(&L);

QSort1(&L,1,L.length);

break;

case 2:

printf("\n双倍快速排序\n");

Create(&L);

QSort2(&L,1,L.length);

break;

case 3:

printf("\n基于归并改良的快速排序\n"); Create(&L);

qsort1(&L,1,L.length) ;

break;

case 4:

printf("\n演示结束\n");

break;

default:printf("\n输入有错\n");

}

}

/* 主函数 */

int main()

{ menu();

system("pause");

return 1; }

八、测试情况

程序的测试结果如下:

1、快速排序结果:

2、双倍快速排序

运行结果正确经验证,手工运算也对。

3、基于归并的快速排序

运行正确,结果也正确。

九、参考文献

1、严蔚敏,《数据结构 C语言》,清华大学出版社。

2、谭浩强,《c语言程序设计》,清华大学出版社。

小结

经过一年的数据结构学习,对于程序编写的算法及其应用有了一定的了解和掌握,并

且能够在一些方面将其运用。

这次的课程设计是关于快速排序以及其的一些改进方法的设计。虽然这次的课程设计并没有真正的涉及生活工作中的应用,但是我们通过本次的数据结构的课程设计,了解并知道了一些调试程序的方法,而且学会了一些处理错误的方法。这次的课程设计使得我们对数据结构有了进一步的掌握,并是的我们对VC++6.0的运用更加的熟悉。经历了这次课程设计,不仅仅是对我们的学习提供了帮助,也同时对我们的意志力进行了一次锻炼。没有足够的耐心就会刚编辑一点程序或者出个错误找不到就会不耐烦,从而导致接下来的工作无法进行而被迫暂时搁置,最终使得课程设计的完成效率大大降低。快速排序算法的最好时间O(nlogn)平均时间)*(LogN N O 最坏时间)(2N O 稳定性--不稳定

解释:在所有同数量级)*(LogN N O 的排序方法中,快速排序被认为是平均性能最好的一种;但是,若初始记录序列按关键字逆序或基本有逆序时,快速排序则蜕化为冒泡排序,此时,算法的时间复杂度为)(2N O 。

从时间上看快速排序平均性能优于书上的各种排序吧,但是也存在缺点,上面提到的双倍快速排序和基于归并的快速排序刚好弥补了这一瑕疵,从中找到不足使快排更快。 同时经过这次课程设计我们领略到分工合作精神,集体编程和个人编程有很大不同,相互间独立而又紧密联系在一起,我们每个人都是独立的个体,我们可以独立的查找资料来独立的编辑一个程序,然而我们也可以互相研讨而一起完成一个程序。相对来说独立的个人毕竟一个人的能力是有限的,而通过团队合作我们就可很好的完成一个人完成起来比较困难的工作,这种合作就使得我们的设计相对来说轻松了不少。

这次的课程设计不仅仅是使我们有了上面的收获,同时也使我们深刻的认识到自己专

业知识的匮乏,以及独立完成程序设计的能力上的不足。通过这次的课程设计,我们认识到了自我的不足还有很多,因此我们在接下来的时间里将会更加努力的去学习和应用,以提高自身的专业技能和实际能力,自强自己在未来社会工作中的竞争力。这次课程设计我主要的任务是编写快速程序,有好多函数以前不懂不会编但在组长的帮助下我调试了并能正确运行。

决定程序成功与否的往往不是程序的整体思路和整体算法,而是细节,细节错误往往

是程序失败的终级杀手,我在此次课程设计中深有体会。同时我也认识到编译工具的重要性,我用的是VC++6.0环境,提高我编写程序的效率,如按回车后,它能自动空出一定距离,体现出程序的结构,不用人工输入空格、制表符,还有它的调试功能,不用我人工输出中间变量来查错,就能看到中间变量。

数据结构课程设计-排序

一、问题描述 1、排序问题描述 排序是计算机程序设计的一种重要操作,他的功能是将一组任意顺序数据元素(记录),根据某一个(或几个)关键字按一定的顺序重新排列成为有序的序列。简单地说,就是将一组“无序”的记录序列调整为“有序”的记录序列的一种操作。 本次课程设计主要涉及几种常用的排序方法,分析了排序的实质,排序的应用,排序的分类,同时进行各排序方法的效率比较,包括比较次数和交换次数。我们利用java语言来实现本排序综合系统,该系统包含了:插入排序、交换排序、选择排序、归并排序。其中包括: (1)插入排序的有关算法:不带监视哨的直接插入排序的实现; (2)交换排序有关算法:冒泡排序、快速排序的实现; (3)选择排序的有关算法:直接选择排序、堆排序的实现; (4)归并排序的有关算法:2-路归并排序的实现。 2、界面设计模块问题描述 设计一个菜单式界面,让用户可以选择要解决的问题,同时可以退出程序。界面要求简洁明了,大方得体,便于用户的使用,同时,对于用户的错误选择可以进行有效的处理。 二、问题分析 本人设计的是交换排序,它的基本思想是两两比较带排序记录的关键字,若两个记录的次序相反则交换这两个记录,直到没有反序的记录为止。应用交换排序基本思想的主要排序方法有冒泡排序和快速排序。 冒泡排序的基本思想是:将待排序的数组看作从上到下排列,把关键字值较小的记录看作“较轻的”,关键字值较大的纪录看作“较重的”,较小关键字值的记录好像水中的气泡一样,向上浮;较大关键字值的纪录如水中的石块向下沉,当所有的气泡都浮到了相应的位置,并且所有的石块都沉到了水中,排序就结束了。 冒泡排序的步骤: 1)置初值i=1; 2)在无序序列{r[0],r[1],…,r[n-i]}中,从头至尾依次比较相邻的两个记录r[j] 与r[j+1](0<=j<=n-i-1),若r[j].key>r[j+1].key,则交换位置; 3)i=i+1; 4)重复步骤2)和3),直到步骤2)中未发生记录交换或i=n-1为止; 要实现上述步骤,需要引入一个布尔变量flag,用来标记相邻记录是否发生交换。 快速排序的基本思想是:通过一趟排序将要排序的记录分割成独立的两个部分,其中一部分的所有记录的关键字值都比另外一部分的所有记录关键字值小,然后再按此方法对这两部分记录分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个记录序列变成有序。 快速排序步骤: 1)设置两个变量i、j,初值分别为low和high,分别表示待排序序列的起始下

数据结构课程设计(内部排序算法比较_C语言)

数据结构课程设计 课程名称:内部排序算法比较 年级/院系:11级计算机科学与技术学院 姓名/学号: 指导老师: 第一章问题描述 排序是数据结构中重要的一个部分,也是在实际开发中易遇到的问题,所以研究各种排算法的时间消耗对于在实际应用当中很有必要通过分析实际结合算法的特性进行选择和使用哪种算法可以使实际问题得到更好更充分的解决!该系统通过对各种内部排序算法如直接插入排序,冒泡排序,简单选择排序,快速排序,希尔排序,堆排序、二路归并排序等,以关键码的比较次数和移动次数分析其特点,并进行比较,估算每种算法的时间消耗,从而比较各种算法的优劣和使用情况!排序表的数据是多种不同的情况,如随机产生数据、极端的数据如已是正序或逆序数据。比较的结果用一个直方图表示。

第二章系统分析 界面的设计如图所示: |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----(1)随机取数-------| |-----(2)自行输入-------| |-----(0)退出使用-------| |******************************| 请选择操作方式: 如上图所示该系统的功能有: (1):选择1 时系统由客户输入要进行测试的元素个数由电脑随机选取数字进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并 打印出结果。 (2)选择2 时系统由客户自己输入要进行测试的元素进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并打印出结果。 (3)选择0 打印“谢谢使用!!”退出系统的使用!! 第三章系统设计 (I)友好的人机界面设计:(如图3.1所示) |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----(1)随机取数-------| |-----(2)自行输入-------| |-----(0)退出使用-------|

数据结构课程设计

1.一元稀疏多项式计算器 [问题描述] 设计一个一元稀疏多项式简单计算器。 [基本要求] 输入并建立多项式; 输出多项式,输出形式为整数序列:n, c1, e1, c2, e2,……, cn, en ,其中n是多项式的项数,ci, ei分别是第i项的系数和指数,序列按指数降序排序; 多项式a和b相加,建立多项式a+b; 多项式a和b相减,建立多项式a-b; [测试数据] (2x+5x8-3.1x11)+(7-5x8+11x9)=(-3.1x11+11x9+2x+7) (6x-3-x+4.4x2-1.2x9)-(-6x-3+5.4x2-x2+7.8x15)=(-7.8x15-1.2x9-x+12x-3) (1+x+x2+x3+x4+x5)+(-x3-x4)=(x5+x2+x+1) (x+x3)+(-x-x3)=0 (x+x2+x3)+0=(x3+x2+x) [实现提示] 用带头结点的单链表存储多项式,多项式的项数存放在头结点中。 2.背包问题的求解 [问题描述] 假设有一个能装入总体积为T的背包和n件体积分别为w1, w2, …,wn的物品,能否从n件物品中挑选若干件恰好装满背包,即使w1+w2+…+wn=T,要求找出所有满足上述条件的解。例如:当T=10,各件物品的体积为{1,8,4,3,5,2}时,可找到下列4组解:(1,4,3,2)、(1,4,5)、(8,2)、(3,5,2) [实现提示] 可利用回溯法的设计思想来解决背包问题。首先,将物品排成一列,然后顺序选取物品转入背包,假设已选取了前i件物品之后背包还没有装满,则继续选取第i+1件物品,若该件物品“太大”不能装入,则弃之而继续选取下一件,直至背包装满为止。但如果在剩余的物品中找不到合适的物品以填满背包,则说明“刚刚”装入背包的那件物品“不合适”,应将它取出“弃之一边”,继续再从“它之后”的物品中选取,如此重复,直至求得满足条件的解,或者无解。 由于回溯求解的规则是“后进先出”因此自然要用到栈。 3.完全二叉树判断 用一个二叉链表存储的二叉树,判断其是否是完全二叉树。 4.最小生成树求解(1人) 任意创建一个图,利用克鲁斯卡尔算法,求出该图的最小生成树。 5.最小生成树求解(1人) 任意创建一个图,利用普里姆算法,求出该图的最小生成树。 6.树状显示二叉树 编写函数displaytree(二叉树的根指针,数据值宽度,屏幕的宽度)输出树的直观示意图。输出的二叉树是垂直打印的,同层的节点在同一行上。 [问题描述] 假设数据宽度datawidth=2,而屏幕宽度screenwidth为64=26,假设节点的输出位置用 (层号,须打印的空格数)来界定。 第0层:根在(0,32)处输出;

数据结构课程设计报告模板

《数据结构I》三级项目报告 大连东软信息学院 电子工程系 ××××年××月

三级项目报告注意事项 1. 按照项目要求书写项目报告,条理清晰,数据准确; 2. 项目报告严禁抄袭,如发现抄袭的情况,则抄袭者与被抄袭者均 以0分计; 3. 课程结束后报告上交教师,并进行考核与存档。 三级项目报告格式规范 1. 正文:宋体,小四号,首行缩进2字符,1.5倍行距,段前段后 各0行; 2. 图表:居中,图名用五号字,中文用宋体,英文用“Times New Roman”,位于图表下方,须全文统一。

目录 一项目设计方案 (3) 二项目设计分析 (4) 三项目设计成果 (4) 四项目创新创业 (5) 五项目展望 (6) 附录一:项目成员 (6) 附录二:相关代码、电路图等 (6)

一项目设计方案 1、项目名称: 垃圾回收 2、项目要求及系统基本功能: 1)利用数据结构的知识独立完成一个应用系统设计 2)程序正常运行,能够实现基本的数据增加、删除、修改、查询等功能3)体现程序实现算法复杂度优化 4)体现程序的健壮性 二项目设计分析 1、系统预期实现基本功能: (结合本系统预期具体实现,描述出对应基本要求(增、删、改、查等)的具体功能) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 2、项目模块功能描述 (基本分为组织实施组织、程序功能模块编写、系统说明撰写等。其中程序功能子模块实现) 模块一: 主要任务:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 模块二: 主要任务:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 模块n: 主要任务:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

综合课程设计

可用C++(Visual C++ 6.0),JA V A(JSP,STRUTS),C#(https://www.wendangku.net/doc/5f5628208.html, ,Visual Studio 2005),试题目而定。 1、综合购物频道(限最多3人选) 项目描述:是一个在线销售系统,是一个B-C模式的电子商务系统,由前台的B/S模式购物系统和后台的C/S模式的管理系统两部分组成。该电子商务系统可以实现会员注册、浏览商品、查看商品详细信息、选购商品、取消订单和查看订单等功能,前台系统的详细功能。目的:了解项目开发的一个基本流程以及如何运用现行的框架搭建一个大型的综合型系统2、某大型企业内部OA(限最多3人选) 项目描述:采用网络办公自动化系统,不仅能快速提高企业的运作效率,节省大量的办公费用,能全面提升企业的核心竞争力和生产力以及提高工作效率。该企业内部OA系统采用模型组件与WEB技术结合的方式,具有强大的功能,广泛的适用性、可靠安全性和可扩展性。目的:学习运用当前热门的前台技术。 3、产品展示厅(限最多3人选) 项目描述: 在互联网发达的今天,当您想客户宣传自己的产品时,最好的方式是拥有自己的网站,通过网络来传播和展示您的产品信息。产品展示系统,为客户详细介绍自己的产品,提供了一个功能强大的平台。 系统界面友好、功能强大、操作简便,用户可以方便迅速掌握系统的操作。 4人事管理系统(限最多3人选) 项目描述:人事档案完整资料、人事分类管理(员工户口状况、员工政治面貌、员工生理状况、员工婚姻状况、员工合同管理、员工投保情况、员工担保情况)、考勤管理、加班管理、出差管理、人事变动管理(新进员工登记、员工离职登记、人员变更记录)、员工培训管理(员工培训、员工学历)、考核奖惩、养老保险等几大模块。系统具有人事档案资料完备,打印灵活,多样、专业的报表设计,灵活的查询功能等特点。 主要技能:掌握项目的开发流程:需求分析、详细设计、测试等;熟悉VC的多文档的开发技能和技巧;利用ADO技术操作SQL Server数据库;掌握数据库的开发和操作技能。 5、即时通讯系统(限最多3人选) 项目描述:系统采用UDP协议,具有:收发在线和离线消息、添加/删除好友、服务器端存储好友列表、在客户端存储好友资料和聊天记录、添加/删除好友组、可以群发消息、收发文件等功能。 主要技能:掌握项目的开发流程:需求分析、详细设计、测试等;熟悉VC的网络通信的开发技能和技巧,包括:TCP和UDP协议、线程等;利用ADO技术操作SQL Server数据库; 6、推箱子(限最多3人选) 【规则】本游戏的目的就是把所有的箱子都推到目标位置上。箱子只能推动而不能拉动。一次只能推动一个箱子。 经典的推箱子是一个来自日本的古老游戏,目的是在训练你的逻辑思考能力。在一个狭小的仓库中,要求把木箱放到指定的位置,稍不小心就会出现箱子无法移动或者通道被堵住的情况,所以需要巧妙的利用有限的空间和通道~! 7、贪吃蛇(限最多3人选) 【规则】: A 用键盘的方向键控制蛇的上下左右移动。 B 游戏分为三种难度,SLUG为慢速,每吃一朵花得1分;WORM 为中速,每吃一朵花得2分;PYTHON为快速,每吃一朵花得3分。 C 游戏目标:操纵屏幕上那条可爱的小蛇,在黑框中不停吃花,而每吃一朵

《数据结构与算法分析》课程设计:顺序表、单链表、顺序栈、查找、排序算法

*******大学 《数据结构与算法分析》课程设计 题目:数据结构上机试题 学生姓名: 学号: 专业:信息管理与信息系统 班级: 指导教师: 2014年04月

目录 一、顺序表的操作 (2) 【插入操作原理】 (2) 【删除操作原理】 (2) 【NO.1代码】 (3) 【运行截图演示】 (7) 二、单链表的操作 (10) 【创建操作原理】 (10) 【插入操作原理】 (10) 【删除操作原理】 (10) 【NO.2代码】 (11) 【运行截图演示】 (20) 三、顺序栈的操作 (25) 【数值转换原理】 (25) 【NO.3代码】 (26) 【运行截图演示】 (30) 四、查找算法 (32) 【顺序查找原理】 (32) 【折半查找原理】 (32) 【NO.4代码】 (33) 【运行截图演示】 (38) 五、排序算法 (40) 【直接插入排序原理】 (40) 【快速排序原理】 (40) 【NO.5代码】 (41) 【运行截图演示】 (46)

一、顺序表的操作 (1)插入元素操作:将新元素x 插入到顺序表a 中第i 个位置; (2)删除元素操作:删除顺序表a 中第i 个元素。 【插入操作原理】 线性表的插入操作是指在线性表的第i-1个数据元素和第i 个数据元素之间插入一个新的数据元素,就是要是长度为n 的线性表: ()11,,,,,i i n a a a a -………… 变成长度为n+1的线性表: ()11,,,,,,i i n a a b a a -………… 数据元素1i a -和i a 之间的逻辑关系发生了变化。 (其【插入原理】在课本P23的算法2.3有解释) 【删除操作原理】 反之,线性表的删除操作是使长度为n 的线性表: ()111,,,,,,i i i n a a a a a -+………… 变成长度为n-1的线性表: ()111,,,,,i i n a a a a -+………… 数据元素1i a -、i a 和1i a +之间的逻辑关系发生变化,为了在存储结构上放映这个变化,同样需要移动元素。 (其【删除原理】在课本P24的算法2.4有解释)

数据结构课程设计报告

《数据结构与算法》课程设计报告 学号: 班级序号: 姓名: 指导教师: 成绩: 中国地质大学信息工程学院地理信息系统系 2011年12 月

1.需求规格说明 【问题描述】 利用哈夫曼编码进行对已有文件进行重新编码可以大大提高减小文件大小,减少存储空间。但是,这要求在首先对一个现有文件进行编码行成新的文件,也就是压缩。在文件使用时,再对压缩文件进行解压缩,也就是译码,复原原有文件。试为完成此功能,写一个压缩/解压缩软件。 【基本要求】 一个完整的系统应具有以下功能: (1)压缩准备。读取指定被压缩文件,对文件进行分析,建立哈夫曼树,并给出分析结果(包括数据集大小,每个数据的权值,压缩前后文件的大小),在屏幕上输出。 (2)压缩。利用已建好的哈夫曼树,对文件进行编码,并将哈夫曼编码及文件编码后的数据一起写入文件中,形成压缩文件(*.Haf)。 (3)解压缩。打开已有压缩文件(*.Haf),读取其中的哈夫曼编码,构建哈夫曼树,读取其中的数据,进行译码后,写入文件,完成解压缩。 (4)程序使用命令行方式运行 压缩命令:SZip A Test.Haf 1.doc 解压缩命令:SZip X Test.Haf 2.doc或SZip X Test.Haf 用户输入的命令不正确时,给出提示。 (5)使用面向对象的思想编程,压缩/解压缩、哈夫曼构建功能分别构建类实现。 2.总体分析与设计 (1)设计思想: 1、压缩准备:1> 读文件,逐个读取字符,统计频率 2> 建立哈夫曼树 3> 获得哈弗曼编码 2、压缩过程: 1> 建立一个新文件,将储存权值和字符的对象数组取存储在文件头

《HTML网页编程技术综合课程设计》教学实施方案

《HTML网页编程技术综合课程设计》教学实施方案

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《网页编程技术综合课程设计》教学方案 一、课程设计目标 通过该课程设计综合应用本学期所学的网页制作知识,全面建立对网站的认知,建立网站设计与网页制作的基本思想;学会网站功能规划、网站布局、网页制作、网页配色等的基本技巧,掌握网页制作与网站设计相关软件的使用方法;通过课程设计教学环节能够制作有一定实用性的网站;能解决一些实际应用问题并以此为基础进一步扩展到相关的学科上;通过本课程设计提高网页的审美意识;通过团队合作制作网站,培养团队协作精神,初步了解软件企业开发软件系统模式,为将来适应工作打开良好的基础。 二、设计要求 1.本课程设计分小组进行,各小组成员原则上2~4人,不得超过4人,由小组长协调分工,每个组员充分发挥团队协作精神。 2.自选主题,使用Dreamweaver网页设计与制作软件,设计并制作一个内容完整、结构规范合理的静态网站,要求选取内容健康,网站中出现一定数量的图像和多媒体。网站主题应大小适中、内容健康、具有时代气息;网站提供的信息应与网站主题相符合, 主题突出、内容丰富; 3.页面设计合理、美观,有创意,适用于各种显示器的分辨率和颜色。 4.每个页面都要求有导航条和页脚信息,需要将这些信息制作成库项目,然后根据需要将之插入到模板或其它页面中。各个页面都要有标题,而且布局要合理、美观、大方。布局网页时要尽量主流布局方法(必须使用Div、表格等),并要有一定复杂度。 5.页面中需要有文字、图像、多媒体、超链接等,要求达到图文并茂的效果。所使用的文字的大小、字体和颜色要认真处理,除非特殊需要,不能出现空链接,文字不能简单用截图代替;所需图像和多媒体素材尽量自己设计,如有下载,自己必须再作处理,不得直接使用现有商业网站标志。 6. 为了保证页面的设计效果更好地兼容各种浏览器以及便于改版,要求用独立的CSS文件设置页面内容格式。 7.为主页添加背景音乐。 8.需要使用一定量的JavaScript脚本,使网页具有一定的交互功能。每小组必须制作一个表单,表单输入内容需要使用正则表达式进行验证。

排序算法课程设计

排序算法课程设计 专业 班级 学号 姓名 指导老师

一:课程设计的目的 1.掌握各种排序的基本思想 2.掌握各种排序的算法实现 3.掌握各种排序的算法优劣分析花费的时间计算 4.掌握各种排序算法所适用的不同场合。 二:课程设计的内容 (1)冒泡、直插、选择、快速、希尔、归并、堆排序算法进行比较; (2)待排序的元素的关键字为整数。其中的数据用伪随机产生程序产生(如10000个,1000个),再使用各种算法对其进行排序,记录其排序时间,再汇总比较;(3)将每次测试所用的时间,用条形图进行表示,以便比较各种排序的优劣。 三:课程设计的实现 (1)直接插入排序 #include typedef int keytype; struct datatype { keytype key; }; /* int rand(void); void srand(unsigned int seed ); */ #include #include #include #include void InsertSort (datatype a[], int n) //用直接插入法对a[0]--a[n-1]排序 { int i, j; datatype temp; for(i=0; i

while(j > -1 && temp.key <= a[j].key) { a[j+1] = a[j]; j--; } a[j+1] = temp; } } void main() { /*srand((unsigned)time(NULL));// 随机种子*/ /*time_t t; srand((unsigned)time(&t));*/ time_t t1,t2; srand((unsigned)GetCurrentTime()); datatype num[10000]; t1=GetCurrentTime(); for(int i=0;i<10000;i++) { num[i].key=rand(); } int n=10000; InsertSort(num,n); for(int j=0;j<10000;j++) cout< /* int rand(void); void srand(unsigned int seed ); */ #include #include #include #include typedef int keytype; struct datatype { keytype key;

数据结构课程设计报告模板

课程设计说明书 课程名称:数据结构 专业:班级: 姓名:学号: 指导教师:成绩: 完成日期:年月日

任务书 题目:黑白棋系统 设计内容及要求: 1.课程设计任务内容 通过玩家与电脑双方的交替下棋,在一个8行8列的方格中,进行棋子的相互交替翻转。反复循环下棋,最后让双方的棋子填满整个方格。再根据循环遍历方格程序,判断玩家与电脑双方的棋子数。进行大小判断,最红给出胜负的一方。并根据y/n选项,判断是否要进行下一局的游戏。 2.课程设计要求 实现黑白两色棋子的对峙 开发环境:vc++6.0 实现目标: (1)熟悉的运用c语言程序编写代码。 (2)能够理清整个程序的运行过程并绘画流程图 (3)了解如何定义局部变量和整体变量; (4)学会上机调试程序,发现问题,并解决 (5)学习使用C++程序来了解游戏原理。 (6)学习用文档书写程序说明

摘要 本文的研究工作在于利用计算机模拟人脑进行下黑白棋,计算机下棋是人工智能领域中的一个研究热点,多年以来,随着计算机技术和人工智能技术的不断发展,计算机下棋的水平得到了长足的进步 该程序的最终胜负是由棋盘上岗双方的棋子的个数来判断的,多的一方为胜,少的一方为负。所以该程序主要运用的战术有削弱对手行动战术、四角优先战术、在游戏开局和中局时,程序采用削弱对手行动力战术,即尽量减少对手能够落子的位置;在游戏终局时则采用最大贪吃战术,即尽可能多的吃掉对手的棋子;而四角优先战术则是贯穿游戏的始终,棋盘的四角围稳定角,不会被对手吃掉,所以这里是兵家的必争之地,在阻止对手进角的同时,自己却又要努力的进角。 关键词:黑白棋;编程;设计

数据结构课程设计之综合排序代码及使用方法

题目1: 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。 代码如下: #include //标准输入输出头文件 #include //定义杂项函数及内存分配函数 #include //字符串处理 #include //定义关于时间的函数 #define N 20000 clock_t Start,Now;//时钟 void Wrong()//错误输出 { printf("\n*****按键错误!请重新输入*****\n"); getchar();//从标准输入获取字符并返回下一个字符 } void change(int a[])//十个一行输出 { int i; system("cls");//清除之前的操作 for(i=0;i

数据结构课程设计(内部排序算法比较 C语言)

课题:内部排序算法比较 第一章问题描述 排序是数据结构中重要的一个部分,也是在实际开发中易遇到的问题,所以研究各种排算法的时间消耗对于在实际应用当中很有必要通过分析实际结合算法的特性进行选择和使用哪种算法可以使实际问题得到更好更充分的解决!该系统通过对各种内部排序算法如直接插入排序,冒泡排序,简单选择排序,快速排序,希尔排序,堆排序、二路归并排序等,以关键码的比较次数和移动次数分析其特点,并进行比较,估算每种算法的时间消耗,从而比较各种算法的优劣和使用情况!排序表的数据是多种不同的情况,如随机产生数据、极端的数据如已是正序或逆序数据。比较的结果用一个直方图表示。 第二章系统分析 界面的设计如图所示: |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----(1)随机取数-------|

|-----(2)自行输入-------| |-----(0)退出使用-------| |******************************| 请选择操作方式: 如上图所示该系统的功能有: (1):选择 1 时系统由客户输入要进行测试的元素个数由电脑随机选取数字进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并打印出结果。 (2)选择 2 时系统由客户自己输入要进行测试的元素进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并打印出结果。 (3)选择0 打印“谢谢使用!!”退出系统的使用!! 第三章系统设计 (I)友好的人机界面设计:(如图3.1所示) |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----(1)随机取数-------| |-----(2)自行输入-------| |-----(0)退出使用-------| |******************************| (3.1) (II)方便快捷的操作:用户只需要根据不同的需要在界面上输入系统提醒的操作形式直接进行相应的操作方式即可!如图(3.2所示) |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----(1)随机取数-------| |-----(2)自行输入-------| |-----(0)退出使用-------|

数据结构课程设计排序实验报告

《数据结构》课程设计报告 专业 班级 姓名 学号 指导教师 起止时间

课程设计:排序综合 一、任务描述 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。(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。 要求:根据以上任务说明,设计程序完成功能。 二、问题分析 1、功能分析 分析设计课题的要求,要求编程实现以下功能: (1)随机生成N个整数,存放到线性表中; (2)起泡排序并计算所需时间; (3)简单选择排序并计算时间; (4)希尔排序并计算时间; (5)直接插入排序并计算所需时间; (6)时间效率比较。 2、数据对象分析 存储数据的线性表应为顺序存储。 三、数据结构设计 使用顺序表实现,有关定义如下: typedef int Status; typedef int KeyType ; //设排序码为整型量 typedef int InfoType; typedef struct { //定义被排序记录结构类型 KeyType key ; //排序码 I nfoType otherinfo; //其它数据项 } RedType ; typedef struct { RedType * r; //存储带排序记录的顺序表 //r[0]作哨兵或缓冲区 int length ; //顺序表的长度 } SqList ; //定义顺序表类型 四、功能设计 (一)主控菜单设计

数据结构课程设计报告

编号 课程设计 题目 1、一元稀疏多项式计算器 2、模拟浏览器操作程序 3、背包问题的求解 4、八皇后问题 二级学院计算机科学与工程学院 专业计算机科学与技术 班级 2011级 37-3班 学生姓名 XX 学号 XXXXXXXXXX 指导教师 XXXXX 评阅教师 时间 1、一元稀疏多项式计算器 【实验内容】 一元稀疏多项式计算器。

【问题描述】 设计一个一元稀疏多项式简单计算器。 【需求分析】 其基本功能包括: (1)输入并建立多项式; (2)输出多项式,输出形式为整数序列为:n,c1,e1,c2,e2,……,cn,en,其中n 是多项式的项数,ci,ei分别是第i项的系数和指数,序列按指数降序排序;(3)多项式a和b相减,建立多项a+b; (4)多项式a和b相减,建立多项式a-b; (5)计算多项式在x处的值; (6)计算器的仿真界面(选做); 【概要设计】 -=ADT=- { void input(Jd *ha,Jd *hb); void sort(dnode *h)

dnode *operate(dnode *a,dnode *b) float qiuzhi(int x,dnode *h) f",sum); printf("\n"); } 【运行结果及分析】 (1)输入多项式:

(2)输出多项式(多项式格式为:c1x^e1+c2x^e2+…+cnx^en): (3)实现多项式a和b相加: (4)实现多项式a和b相减: (5)计算多项式在x处的值:

2、模拟浏览器操作程序 【实验内容】 模拟浏览器操作程序 【问题描述】 标准Web浏览器具有在最近访问的网页间后退和前进的功能。实现这些功能的一个方法是:使用两个栈,追踪可以后退和前进而能够到达的网页。在本题中,要求模拟实现这一功能。 【需求分析】 需要支持以下指令: BACK:将当前页推到“前进栈”的顶部。取出“后退栈”中顶端的页面,使它成为当前页。若“后退栈”是空的,忽略该命令。 FORWARD:将当前页推到“后退栈”的顶部。取出“前进栈”中顶部的页面,使它成为当前页。如果“前进栈”是空的,忽略该命令。 VISIT:将当前页推到“后退栈”的顶部。使URL特指当前页。清空“前进栈”。 QUIT:退出浏览器。 假设浏览器首先加载的网页URL是:http:

综合课程设计1题目2016-2017.2

综合课程设计1 一、考核方法和内容 根据课程设计过程中学生的学生态度、题目完成情况、课程设计报告书的质量和回答问题的情况等按照10%、40%、30%、20%加权综合打分。成绩评定实行优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级。评分标准: 优秀:答辩所有问题都能答出+报告良好 或报告良好+实现“提高部分”的功能; 良好:答辩所有问题都能答出+报告一般; 或报告一般+实现“提高部分”的功能; 中等:答辩大部分问题能答出+报告良好; 及格:答辩大部分问题能答出+报告一般; 以下四种,都不及格: 1)答辩几乎答不出问题; 2)报告几乎都是代码; 3)雷同部分达到60%以上; 4)课设报告与数据结构和c/c++关联不大。 课设报告的装订顺序如下: 任务书(签名,把题目要求贴在相应位置,注意下划线)-----目录(注意目录的格式,页码)-----1、设计任务(题目要求)-----2、需求分析(准备选用什么数据逻辑结构?数据元素包含哪些属性?需要哪些函数?为什么要这样设计?最后列出抽象数据类型定义)-----3、系统设计(设计实现抽象数据类型,包含选择什么物理存储方式?数据元素的结构体或类定义,以及各函数的设计思路,算法,程序流程图等)----4、编码实现(重要函数的实现代码)-----5、调试分析(选择多组测试数据、运行截图、结果分析)-----6、课设总结(心得体会)-----7、谢辞-----8、参考文献; 课设报告打印要求: B5纸张打印,报告总页数控制在10—15页内,报告中不能全是代码,报告中代码总量控制在3页内。版式:无页眉,有页码,页码居中 字号:小四,单倍行距 字体:宋体+Times new Romar 截图:截图要配图的编号和图的题目,如:“图1 Insert函数流程图” 二、课程设计的具体内容 1.想要优,必须实现“提高部分”的功能,但,实现“提高部分”不代表一定优; 2.其他成绩,不用完成“提高部分”。 要求:全部采用数据结构课程中的内容实现,采用C或C++实现,逻辑结构只能选线性结构、树型结构、图型结构、集合结构中的一种,不能用数据库。 1、算术表达式求解 基本要求:给定一个算术表达式,通过程序求出最后的结果。 (1)从键盘输入要求解的算术表达式; (2)采用栈结构进行算术表达式的求解过程;

数据结构课程设计报告---几种排序算法的演示(附源代码)

? & 数据结构课程设计报告 —几种排序算法的演示( ; 时间:2010-1-14 … 一需求分析

运行环境 Microsoft Visual Studio 2005 程序所实现的功能 对直接插入排序、折半插入排序、冒泡排序、简单选择排序、快速排序、堆排序、归并排序算法的演示,并且输出每一趟的排序情况。 程序的输入(包含输入的数据格式和说明) % <1>排序种类三输入 <2>排序数的个数的输入 <3>所需排序的所有数的输入 程序的输出(程序输出的形式) <1>主菜单的输出 <2>每一趟排序的输出,即排序过程的输出 " 二设计说明 算法设计思想 <1>交换排序(冒泡排序、快速排序) 交换排序的基本思想是:对排序表中的数据元素按关键字进行两两比较,如果发生逆序(即排列顺序与排序后的次序正好相反),则两者交换位置,直到所有数据元素都排好序为止。 <2>插入排序(直接插入排序、折半插入排序) % 插入排序的基本思想是:每一次设法把一个数据元素插入到已经排序的部分序列的合适位置,使得插入后的序列仍然是有序的。开始时建立一个初始的有序序列,它只包含一个数据元素。然后,从这个初始序列出发不断插入数据元素,直到最后一个数据元素插到有序序列后,整个排序工作就完成了。 <3>选择排序(简单选择排序、堆排序) 选择排序的基本思想是:第一趟在有n个数据元素的排序表中选出关键字最小的数据元素,然后在剩下的n-1个数据元素中再选出关键字最小(整个数据表中次小)的数据元素,依次重复,每一趟(例如第i趟,i=1,…,n-1)总是在当前剩下的n-i+1个待排序数据元素中选出关键字最小的数据元素,作为有序数据元素序列的第i个数据元素。等到第n-1趟选择结束,待排序数据元素仅剩下一个时就不用再选了,按选出的先后次序所得到的数据元素序列即为有序序列,排序即告完成。 <4>归并排序(两路归并排序) 两路归并排序的基本思想是:假设初始排序表有n个数据元素,首先把它看成是长度为

数据结构课程设计排序算法总结

排序算法: (1) 直接插入排序 (2) 折半插入排序(3) 冒泡排序 (4) 简单选择排序 (5) 快速排序(6) 堆排序 (7) 归并排序 【算法分析】 (1)直接插入排序;它是一种最简单的排序方法,它的基本操作是将一个记录插入到已排好的序的有序表中,从而得到一个新的、记录数增加1的有序表。 (2)折半插入排序:插入排序的基本操作是在一个有序表中进行查找和插入,我们知道这个查找操作可以利用折半查找来实现,由此进行的插入排序称之为折半插入排序。折半插入排序所需附加存储空间和直接插入相同,从时间上比较,折半插入排序仅减少了关键字间的比较次数,而记录的移动次数不变。 (3)冒泡排序:比较相邻关键字,若为逆序(非递增),则交换,最终将最大的记录放到最后一个记录的位置上,此为第一趟冒泡排序;对前n-1记录重复上操作,确定倒数第二个位置记录;……以此类推,直至的到一个递增的表。 (4)简单选择排序:通过n-i次关键字间的比较,从n-i+1个记录中选出关键字最小的记录,并和第i(1<=i<=n)个记录交换之。 (5)快速排序:它是对冒泡排序的一种改进,基本思想是,通过一趟排序将待排序的记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,则可分别对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序。 (6)堆排序: 使记录序列按关键字非递减有序排列,在堆排序的算法中先建一个“大顶堆”,即先选得一个关键字为最大的记录并与序列中最后一个记录交换,然后对序列中前n-1记录进行筛选,重新将它调整为一个“大顶堆”,如此反复直至排序结束。 (7)归并排序:归并的含义是将两个或两个以上的有序表组合成一个新的有序表。假设初始序列含有n个记录,则可看成是n个有序的子序列,每个子序列的长度为1,然后两两归并,得到n/2个长度为2或1的有序子序列;再两两归并,……,如此重复,直至得到一个长度为n的有序序列为止,这种排序称为2-路归并排序。 【算法实现】 (1)直接插入排序: void InsertSort(SqList &L){ for(i=2;i<=L.length ;i++) if(L.elem[i]L.elem[0];j--) L.elem [j+1]=L.elem [j]; L.elem [j+1]=L.elem[0]; } } (2)折半插入排序:

数据结构课程设计报告

数据结构课程设计 设计说明书 TSP 问题 起止日期:2016 年 6 月27 日至2016 年7 月 1 日 学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师( 签字) 2016 年7 月 1 日

目录 第1 章需求分析.................................................................................1... 1.1 简介 (1) 1.2 系统的开发背景 (1) 1.3 研究现状 (1) 第2 章概要设计.................................................................................2... 2.1 系统开发环境和技术介绍 (2) 2.2 系统需求分析 (2) 2.2.1 总体功能分析 (2) 2.2.2 核心功能分析 (3) 第3 章详细设计...................................................................................4... 3.1 系统开发流程 (4) 3.2 系统模块设计 (4) 3.3 系统结构 (6) 3.2 系统流程图 (6) 第4 章调试分析...................................................................................7... 4.1 程序逻辑调试 (7) 4.2 系统界面调试 (8) 第5 章测试结果...................................................................................9... 5.1 测试环境 (9) 5.2 输入输出测试项目 (9) 5.3 测试结果 (10) 结论.....................................................................................................1..1.. 参考文献................................................................................................1..1. 附录.......................................................................................................1..2..

《操作系统》综合课程设计教学大纲

《操作系统课程设计》教学大纲 课程类型:专业必修课 学分:0.5 计划周数:1周 预修课程:高级语言程序设计、微机原理、数据结构 开设学期:第四学期 适用专业:计算机科学与技术本科、网络工程本科、软件工程本科 一、课程设计目的与任务 《操作系统》是一门重要的专业基础课,是涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。在计算机软硬件课程的设置上,它起着承上启下的作用。操作系统对计算机系统资源实施管理,是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口,用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。操作系统课程设计的主要任务是研究计算机操作系统的基本原理和算法,掌握操作系统的进程管理、存储管理、文件管理和设备管理的基本原理与主要算法。目的是使学生掌握常用操作系统(如DOS、Windows或Linux)的一般管理方法,了解它是如何组织和运作的,对操作系统的核心概念和算法有一个透彻的理解,并对系统运行的机制有一个全面的掌握,从而充分理解系统调用与程序设计之间的关系。 二、课程设计选题 设计项目一:动态资源分配算法演示程序(银行家算法) 内容: 主要用于解决多种资源被多个独立执行的进程共享的安全算法。采用矩阵存储资源的数据,通过对系统资源预分配后检查系统状态,以避免死锁的产生。 要求: 1.资源种类与数目可在界面进行设置,在资源分配过程中可以随时增加进程及其对资源的需求。 2.可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行资源种类、数目与进程数的初始化。 3.在资源分配过程中可以随时进行系统安全状态检测。

4.如果能够通过系统安全状态检测,则系统对该进程进行资源分配;当进程满足所有资 源分配后能够自行释放所有资源,退出资源竞争。 5.要求进行安全性检查时按指定策略顺序进行,即按每个进程当前Need数由小至大进 行排序,如果Need数相同,则按序号由小至大进行排序; 6.具有一定的数据容错性。 设计项目二:通用处理机调度演示程序 内容: 设计一个模拟处理机调度算法,以巩固和加深处理机调度的概念。 要求: 1.进程调度算法包括:时间片轮转算法、先来先服务算法、短作业优先算法、静态优先权 优先调度算法、高响应比调度算法。 2.每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。 3.进程数、进入内存时间、要求服务时间、作业大小、优先级等均可以在界面上设定。 4.可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行进程数、进入内存时间、时间片长度、 作业大小、进程优先级的初始化 5.可以在运行中显示各进程的状态:就绪、执行(由于不要求设置互斥资源与进程间的同 步关系,故只有两种状态) 6.采用可视化界面,可在进程调度过程中随时暂停调度,查看当前进程的状态及相应的阻 塞队列。 7.有性能比较功能,可比较同一组数据在不同调度算法下的平均周转时间。 设计项目三:用多进程同步方法演示“桔子苹果”问题 内容: 有两类生产者,一类负责生产桔子,一类负责生产苹果;有两类消费者,一类负责消费桔子,一类负责消费苹果;他们共享一个有20个存储单元的有界缓冲区,每个存储单元只能放入一种产品(桔子/苹果)。 要求: 1.二类生产者与二类消费者数目均为20,即20个生产者负责生产桔子,20个生产者负责生产苹果;20个消费者负责消费桔子,20个消费者负责消费苹果。

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