數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計報告--馬攔過河卒問題

1、<p><b>　　計算機科學(xué)與技術(shù)系</b></p><p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　2013 ～2014 學(xué)年第(二) 學(xué)期</p><p><b>　　2013 年6月</b></p><p>　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計報告</p

2、><p>　　目 錄</p><p><b>　　課程設(shè)計目的</b></p><p><b>　　內(nèi)容概要</b></p><p><b>　　關(guān)鍵詞</b></p><p><b>　　正文</b></p&

3、gt;<p><b>　　1、問題分析和任務(wù)</b></p><p>　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇和概要設(shè)計</p><p><b>　　詳細設(shè)計和編碼</b></p><p><b>　　上機調(diào)試</b></p><p><b>　　測試結(jié)果及其分析</b

4、></p><p><b>　　用戶使用說明</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　心得體會</b></p><p><b>　　

5、鳴謝 </b></p><p><b>　　課程設(shè)計目的:</b></p><p>　　“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”精品課程建設(shè)組根據(jù)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”課程教學(xué)大綱的要求，精心選擇了一批課程設(shè)計題目，要求學(xué)生選擇其中的題目，通過獨立解決這些問題，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯特性和物理表示、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)用、算法的設(shè)計及其實現(xiàn)等方面加深對課程基本內(nèi)容的理解和綜合運用，按“課、程

6、設(shè)計教學(xué)大綱”的要求完成“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程設(shè)計報告”。使學(xué)生深刻理、解、牢固掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法設(shè)計技術(shù)，提高分析和解決實際問題的能力。在程序設(shè)計方法以及上機操作等基本技能和科學(xué)作風(fēng)方面受到比較系統(tǒng)和嚴格的訓(xùn)練</p><p><b>　　內(nèi)容概要: </b></p><p>　　棋盤上A點有一個過河卒，需要走到目標B點。卒行走的規(guī)則：可以向下、或者向右。同時在棋盤上

7、C點有一個對方的馬，該馬所在的點和所有跳躍一步可達的點稱為對方馬的控制點。因此稱之為“馬攔過河卒”。</p><p>　　棋盤用坐標表示，A點(0, 0)、B點(n, m)(n, m為不超過13的整數(shù))，同樣馬的位置坐標是需要給出的。要求計算出卒從A點能夠到達B點的路徑的條數(shù)，假設(shè)馬的位置是固定不動的，并不是卒走一步馬走一步。</p><p>　　關(guān)鍵詞:馬過河,遞歸法,回溯法,數(shù)組…….

8、</p><p><b>　　正文:</b></p><p>　　一、問題分析和任務(wù)定義</p><p><b>　　圖1-1 坐標軸</b></p><p>　　A點有一個過河卒，需要走到目標B點。卒行走的規(guī)則：可以向下、或者向右。同時在棋盤上的任一點有一個對方的馬（如上圖1-1的C點），該馬所在

9、的點和所有跳躍一步可達的點稱為方馬的控制點。例如上圖C點上的馬可以控制9個點（圖中的P1，P2...P8和C）。卒不能通過對方的控制點。</p><p>　　棋盤用坐標表示，A點（0，0）、B點（n, m）(n,m為不超過13的整數(shù)，并由鍵盤輸入)，同樣馬 的位置坐標是需要給出的（約定：C≠A，同時C≠B）?，F(xiàn)在要求你計算出卒從A點能夠到達B點的路徑的條數(shù)。做一個表，記錄馬可以攻擊的位置，主要要包括馬本身的位置；

10、然后從（0，0）開始每次遞歸（x+1,y）和（x，y+1），如何(x==n1&&y==n2)說明走到位置了，那么k++（路徑數(shù)）；如果大于邊界和等于馬可以攻擊的位置就return，這樣就可以了。不說考慮速度關(guān)系，我們可以加一個過程，即坐標一旦超出目標就return。</p><p>　　二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇和概要設(shè)計</p><p>　　做一個表，記錄馬可以攻擊的位置，主要要

11、包括馬本身的位置；然后從（0，0）開始每次遞歸（x+1,y）和（x，y+1），如何(x==n1&&y==n2)說明走到位置了，那么k++（路徑數(shù)）；如果大于邊界和等于馬可以攻擊的位置就return，這樣就可以了。不說考慮速度關(guān)系，我們可以加一個剪枝過程，即坐標一旦超出目標就return。</p><p><b>　　圖1-2 坐標軸</b></p><p&

12、gt;<b>　　三、詳細設(shè)計和編碼</b></p><p>　　1、卒行走的規(guī)則：可以向下、或者向右。</p><p>　　2、計算馬的控制點 </p><p>　　按照題意，對方的馬所在的點和所有跳躍一步可達的點稱為對方馬的控制點，卒不能通過對方馬的控制點。在卒出發(fā)之前，必須計算對方馬的所有控制點。顯然，若（0，0）或（n,m）為控制點，則

13、輸出路徑數(shù)為0。</p><p>　　3、假設(shè)馬的位置是固定不動的，并不是卒走一步馬走一步。所以從這去計算路徑數(shù)。</p><p>　　使用遞歸的方法，記錄馬可以攻擊的位置</p><p>　　if(c<=X&&d<=Y) a[c][d]=0;</p><p>　　if(c-1>=0)

14、 //馬不能在x坐標最邊緣的點</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(d+2<=Y) a[c-1][d+2]=0;</p><p>　　if(d-2>=0) a[c-1][d-2]=0; //查看馬是否能夠攻擊到</p><p><b>　　}<

15、/b></p><p>　　if(c+1<=X) //馬向右移動一個坐標，判斷與x的關(guān)系</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(d+2<=Y) a[c+1][d+2]=0;</p><p>　　if(d-2>=0) a[c+1][d-2]=

16、0; //查看馬是否能夠攻擊到</p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(c-2>=0) //馬不能在y坐標為1的點</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(d-1>=0) a[c-2][d-1]

17、=0;</p><p>　　if(d+1<=Y) a[c-2][d+1]=0; //查看馬是否能夠攻擊到</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(c+2<=X) //馬向右移動2個坐標，判斷與x的關(guān)系</p><p><b>　　{&

18、lt;/b></p><p>　　if(d-1>=0) a[c+2][d-1]=0;</p><p>　　if(d+1<=Y) a[c+2][d+1]=0; //查看馬是否能夠攻擊到</p><p><b>　　}</b></p><p>　　四、上機調(diào)試情況記錄</p><

19、;p><b>　　對算法的性能分析</b></p><p>　　該算法在進行運算時，存儲結(jié)果用到一個二維數(shù)組，而且當(dāng)使用完之后，就將初始化，因此不會像數(shù)組那樣浪費太多的空間，除此之外，還用到一個遞歸的思想，不過該算法的時間復(fù)雜度有點小，，不是那么的大，函數(shù)中主要運用了遞歸語句，尤其是在一般情況運算中，用遞歸的方法，最終實現(xiàn)得到結(jié)果。時間復(fù)雜度為O（n^2）。</p>&l

20、t;p>　　在調(diào)試的時候遇到了一些問題：</p><p>　?。?）、程序調(diào)試過程中常會出現(xiàn)一些小錯誤，如少括號少分號等小問題都可以按照提示找到，然后改正。</p><p>　?。?）、語句錯誤語句使用不當(dāng)造成程序無法運行出正常的結(jié)果。</p><p>　?。?）、一開始，不會出項了好多錯誤，沒有考慮到特殊情況。我的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)的不好，后來問了幾個同學(xué)，又參考了

21、借來的一些書后，才會，那個確實好難。</p><p>　?。?）、對于遞歸的一些運算，都會用到我們以前學(xué)到的C語言里的知識，因此還算簡單，程序能夠完成。 </p><p>　　(5)我寫的這個程序可能過于簡單，程序量很小，還請老師原諒。但都能實現(xiàn)任務(wù)書的要求。</p><p>　　五、測試用例、結(jié)果及其分析</p><p>　　圖2-1 運行

22、后，程序調(diào)試</p><p>　　運行程序，輸入數(shù)據(jù)，運行成功。如圖2-1。</p><p>　　圖2-2運行后，程序調(diào)試</p><p>　　每次輸入數(shù)據(jù)都需要重新運行一下程序，所以在原來程序的基礎(chǔ)上加入大循環(huán)，可以多次使用，最后用判斷語句是否為0，來結(jié)束函數(shù)。見圖2-2。</p><p>　　圖2-3 程序出現(xiàn)錯誤的情況</p>

23、;<p>　　用判斷語句是否為0，來結(jié)束函數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)語句發(fā)錯誤，重新修改判斷函數(shù)，見圖2-3。</p><p>　　圖2-4 程序?qū)崿F(xiàn)所有的功能</p><p>　　修改判斷語句函數(shù)成功，程序能夠?qū)崿F(xiàn)功能。見圖2-4。</p><p><b>　　六、用戶使用說明</b></p><p>　　本程序運行過

24、程時帶有提示性語句。由于本程序可以對任意一個符合條件的數(shù)進行計算</p><p>　　，所以運行開始時根據(jù)提示輸入要輸入的數(shù)據(jù)。注意在這里提醒一下，由于程序的時間復(fù)雜度很高所以為了比較快的得到結(jié)果，建議輸入的數(shù)據(jù)最好在10以下。本程序在運行過程中可能出現(xiàn)一個問題，即輸入一個數(shù)據(jù)后程序一直在運行，請不要關(guān)閉該程序，此程序會在一段較長的時間的運算得到你要的結(jié)果。本程序運行過程時帶有提示性語句。由于本程序?qū)點到B點的

25、路徑數(shù)計算，所以開始得輸入馬的坐標和B點的坐標（A點位坐標原點），本程序要求的B點的坐標a,b都不能 超過13.，輸入坐標時需注意。輸入坐標盡量考慮特殊情況，這樣可以知道程序的正確性。本程序基本還是很簡單，能夠快速運行。</p><p><b>　　七、參考文獻</b></p><p>　　[1] 王昆侖，李紅. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法. 北京：中國鐵道出版社，2006年5月

26、。</p><p>　　[2] 徐孝凱.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實用教程.北京：清華大學(xué)出版社。1999年12月第一版 。</p><p>　　[3] Bjarne Stroustrup.C++程序設(shè)計語言（特別版）。機械工業(yè)出版社。2002 年</p><p><b>　　[4] 其它。</b></p><p>　　八、附錄（完整源程

27、序）</p><p>　　#include"stdio.h"</p><p>　　int k=0,s1=1;</p><p>　　int a[16][16];</p><p>　　int X,Y,c,d;</p><p>　　void fun(int i,int j)</p><

28、p><b>　　{</b></p><p>　　if(i==X&&j==Y)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　k++;</b></p><p><b>　　}</b></p><

29、p>　　if(i+1<=X&&a[i+1][j]) fun(i+1,j); </p><p>　　if(j+1<=Y&&a[i][j+1]) fun(i,j+1); //馬不能到達 ，判斷i是否到達x，j是否到達y</p><p><b>　　}</b></p><p>　　in

30、t main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int s,t;</b></p><p><b>　　while(1){</b></p><p>　　printf("卒的坐標是:");</p><p&

31、gt;　　scanf("%d",&X);</p><p>　　scanf("%d",&Y); //接收卒的坐標</p><p>　　printf("馬的坐標是:");</p><p>　　scanf("%d",&c);</p>

32、<p>　　scanf("%d",&d); //接收馬的坐標</p><p>　　for(s=0;s<=X;s++)</p><p>　　for(t=0;t<=Y;t++)</p><p>　　a[s][t]=1; //以（0，0）到點（x，y）所形成的矩形的點都

33、賦值為1</p><p>　　if(c<=X&&d<=Y) a[c][d]=0;</p><p>　　if(c-1>=0) //馬不能在x坐標最邊緣的點</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(d+2<=Y) a[c-1][

34、d+2]=0;</p><p>　　if(d-2>=0) a[c-1][d-2]=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(c+1<=X) //馬向右移動一個坐標，判斷與x的關(guān)系</p><p><b>　　{</b></

35、p><p>　　if(d+2<=Y) a[c+1][d+2]=0;</p><p>　　if(d-2>=0) a[c+1][d-2]=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(c-2>=0) //馬不能在y坐標為1的點</p><

36、;p><b>　　{</b></p><p>　　if(d-1>=0) a[c-2][d-1]=0;</p><p>　　if(d+1<=Y) a[c-2][d+1]=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(c+2<=X)

37、 //馬向右移動2個坐標，判斷與x的關(guān)系</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(d-1>=0) a[c+2][d-1]=0;</p><p>　　if(d+1<=Y) a[c+2][d+1]=0;</p><p><b>　　}</b></p&g

38、t;<p><b>　　fun(0,0);</b></p><p>　　printf("路徑的條數(shù)為:");</p><p>　　printf("%d\n",k);</p><p>　　printf("是否繼續(xù)？0--退出\n");</p><p>

39、;　　scanf("%d",&s);</p><p>　　if(s==0) break;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p>&

40、lt;p><b>　　心得體會:</b></p><p>　　本次的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計針對具體的實際項目來進行問題分析，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇和概要設(shè)計，詳細設(shè)計，測試分析等具體的步驟流程走下來，從中我收獲了很多 經(jīng)過一周的課程設(shè)計，有很多的心得體會。</p><p>　　首先，在編寫函數(shù)之前仔細的將本次課程設(shè)計的題目看懂，其次，根據(jù)題目要求考慮用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的那個知識點來

41、實現(xiàn)題目的要求。此次，我的課程設(shè)計題目比較簡單，很容易理解，但是一開始還是把題目要達到的結(jié)果想錯了，后來經(jīng)過一個同學(xué)的提點發(fā)現(xiàn)自己錯了。將題目理解后，雖然不能用棧的思想來解決這個為題，但是用其他的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)思想既簡單又容易理解。在此次過程中，我發(fā)現(xiàn)了一些自己的不足：拿來一個題目，對于問題理解的有些不全面與偏差，直到在網(wǎng)上查詢后在正確知道了問題的根本所在；發(fā)現(xiàn)我編的程序，太亂沒有條理性，當(dāng)我有不會的問題打算詢問同學(xué)時，說我編的太亂，所以必須

42、慢慢改正，使程序具有科學(xué)性、條理性。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計，我深刻認識到算法在程序設(shè)計中的重要性，發(fā)現(xiàn)一個程序設(shè)計就是算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的結(jié)合體，在一個完整的程序中總是由若干個函數(shù)構(gòu)成的，這些相應(yīng)的函數(shù)體現(xiàn)了算法的基本思想。通過完成整個程序設(shè)計，對棧的使用掌握的更加熟練，加深了對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解和認識。同時，由于我以前對于函數(shù)的遞歸調(diào)用掌握的不太熟練，通過此程序的完成，更進一步的了解了函數(shù)的遞歸調(diào)用。

43、</p><p>　　此次課程設(shè)計，獲得了很多寶貴的經(jīng)驗，特別是怎樣將理論與實踐相結(jié)合，把書本上的內(nèi)容應(yīng)用到我的程序中。怎樣使各個子函數(shù)實施其詳細功能，特別是各個子函數(shù)之間的調(diào)用，一定要相當(dāng)清晰達到相互協(xié)調(diào)的作用，其實，我的程序相比較簡單，函數(shù)調(diào)用主要是遞歸調(diào)用。 </p><p>　　總之，通過這次課程設(shè)計，我對于將課本上的知識運用到實際生活中的整個過程深有體會了，不像之前對知識單純的停