數據結構課程設計---猴子吃桃子問題

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文檔簡介

1、　　目錄　　1、需求分析1　　2、概要設計1　　2.1.用數組數據結構實現上述求解1　　2.2.用鏈數據結構實現上述求解1<

2、/p>　　2.3 用棧數據結構實現求解1　　2.4 用遞歸實現上述求解2　　3、運行環(huán)境2　　3.1 硬件環(huán)境2　　3.2軟件環(huán)境2

3、　　4、詳細設計2　　4.1系統流程圖2　　4.2用數組數據結構實現上述求解3　　4.3用鏈數據結構實現上述求解4　　4.4用棧數據結構實現求解5　　4.5用遞歸

4、實現上述求解6　　5、調試分析7　　6、運行結果7　　課程設計總結8　　參考文獻9&

5、lt;p>　　附錄：9　　1、需求分析　　猴子吃桃子問題　　有一群猴子摘了一堆桃子，他們每天都吃當前桃子的一半且再多吃一個，到了第10天就只余下一個桃子。用多種方法實現求出原來這群猴子共摘了多

6、少個桃子。　　要求：　　1) 采用數組數據結構實現上述求解　　2) 采用鏈數據結構實現上述求解　　3) 采用棧實現上述求解　　4) 采用遞歸實現上述求解

7、　　2、概要設計　　2.1.用數組數據結構實現上述求解　　在taozi函數中定義一個一維數組，分別存儲每天的桃子個數，根據題目的內容找出各個數之間的關系，用數組元素表示出來，根據用戶輸入要計算哪一天的桃子，用for循環(huán)控制結束。在main函數中讓用戶輸入要計算的哪一天，調用t

8、aozi函數，以便用戶可查出任意一天的桃子個數，用switch語句判斷用戶要執(zhí)行的功能，然后用while循環(huán)控制，直到用戶輸入0為止。　　2.2.用鏈數據結構實現上述求解　　先寫出預定義常量和類型，寫出結點的類型定義，創(chuàng)建結點，初始化鏈表，定義變量并初始化，找出結點與其后繼結點之間的聯系，然后在主函數中控制。

9、2.3 用棧數據結構實現求解　　本部分包括預定義常量和類型，順序棧的定義，InitStack函數，Push函數，和main函數，在InitStack函數構造一個空棧，在Push函數中調用該函數，并在其中編寫控制棧頂指針和棧底指針移動的語句，找出指針所指向的數據之間的關系，在main函數中編寫控制循環(huán)結束的語句，最后再用main函數去調用Push函數。

10、2.4 用遞歸實現上述求解　　這種方法跟上述幾種不同，在函數的執(zhí)行函數的過程中，需多次進行自我調用，遞歸函數的運行過程類似與多個函數的嵌套調用，只是調用函數和被調用函數是同一個函數，從主函數開始調用，一次更深一層，退出時一步一步返回到上一層，所以不需寫控制循環(huán)語句，不需要寫控制循環(huán)語句，比上幾種方法簡單點。　　3、運行環(huán)境</b

11、>　　3.1 硬件環(huán)境　　PC　　3.2軟件環(huán)境　?。?）Windows XP　?。?）Microsoft V

12、isual C++6.0　　4、詳細設計　　4.1系統流程圖　　4.2用數組數據結構實現上述求解　　//計算桃子的個數<p&g

13、t;　　void taozi(int n,int m)　　{　　int day[10];//初始化變量，用數組元素分別存儲每天的桃子個數　　int i;//控制循環(huán)執(zhí)行的次數　　day[0]=n;//最后一天的桃子個數</p&g

14、t;　　for(i=0;i<10-m;i++)　　day[i+1]=2*(day[i]+1);//相鄰元素之間的關系　　printf("第%d天的桃子為:%d\n",m,day[10-m]);　　}<

15、;p>　　void main()　　{　　int m;//用戶要計算的是第幾天　　printf("請輸入要求第幾天剩下的桃子:\n");　　scanf("%d",&m);</

16、p>　　taozi(1,m);//調用　　while(1){　　int j;//循環(huán)控制條件　　printf("請輸入j的值 0:退出 1:繼續(xù):\n");　　scanf("

17、%d",&j);　　switch(j){　　//當j=1時，用戶可以輸入多次想要的數值　　case 1:　　printf("請輸入要求第幾天剩下的桃子:\n");<p

18、>　　scanf("%d",&m);　　taozi(1,m);　　break;//跳出　　//當j=0時，跳出switch結構　　case 0:<b&g

19、t;　　return;　　break;　　//當用戶輸入除0和1以外的數值時，會讓你重新輸入，直到輸入正確為止　　default:　　printf("輸入有誤請重新輸

20、入!");　　}　　}　　}　　4.3用鏈數據結構實現上述求解　　//預定義常量和類型

21、　　#define NULL 0　　//單鏈表的存儲結構　　typedef struct LNode{　　int data;//數據域　　struct LNode *next;//指針域

22、}LNode;　　LNode *L;　　LNode *p,*s;　　//計算桃子的個數　　int CreateList_L(int e,int m)//e是第十天的桃子的個數，

23、m是將要計算的是第幾天　　{ 　　int i;　　L=(LNode *) malloc(sizeof(LNode));//生成新結點　　p=(LNode *) malloc(sizeof(LN

24、ode));　　L->next=NULL;//創(chuàng)建一個帶頭結點的單鏈表　　L->next=p;//插入到表頭　　L->next->data=e;//初始化第一個結點　　for(i=m-1;i>0;i--)<p&g

25、t;　　{　　s=(LNode *) malloc(sizeof(LNode));　　p->next=s;　　s->data=2*(p->data+1);//結點與下一結點之間的聯系　　p=s;//指針P總是指向最后

26、一個結點　　s->next=NULL;　　}　　printf("第%d天的桃子為:%d\n",11-m,p->data);　　}<p&

27、gt;　　4.4用棧數據結構實現求解　　//儲存空間初始分配量　　#define STACK_INIT_SIZE 100 　　//順序棧的定義　　typedef struct

28、　　{　　int *base;//棧底指針　　int *top;//棧頂指針　　int stacksize;//當前已分配的存儲空間　　}SqStack;　　SqStack

29、 s;　　//構造一個空棧　　int InitStack()　　{　　s.base=(int *) malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(int));

30、　　if(!s.base)　　exit (OVERFLOW);//存儲分配失敗　　s.top=s.base;//剛開始棧為空　　s.stacksize=20;　　return OK;　　}&

31、lt;/b>　　//計算桃子個數的函數　　void Push(int e,int m)// m是要計算的是第幾天　　{　　int i;　　InitS

32、tack();　　*s.top++=e;//給棧底元素初始化　　for(i=0;i<10-m;i++)　　{　　*s.top=2*(*(s.top-1)+1);//棧頂元素和剛插入的元素之間的關系<

33、p>　　s.top++;//每插入一個棧頂元素，指針就要自加1　　}　　printf("第%d天的桃子為:%d\n",m,*(s.top-1));　　}　　4.5用遞歸實

34、現上述求解　　int i=9;//初始化全局變量　　//遞歸函數　　int taozi(int x)　　{　　int y;</b&

35、gt;　　while(i>0)　　{　　y=2*(x+1);　　i--;//循環(huán)控制條件　　taozi(y);<p&g

36、t;　　printf("%d\n",y);　　}　　}　　5、調試分析　　1 在用鏈數據結構實現時，運行時沒有顯示錯誤，但輸出不是預測的

37、結果，代碼如下：　　for(i=m-1;i>0;i--)　　{　　s=(LNode *) malloc(sizeof(LNode));　　p->next=s;　　s->dat

38、a=2*(p->data+1);　　s->next=NULL;　　}　　在指針的移動時，由于p總是第一個結點，在for循環(huán)前已經被賦值，指針P 應該總是指向最后一個結點的，所以在這句s->next=NULL前加上一句p=s就行了，就能輸出正確結果。<

39、/p>　　2 在生成新結點時，一定要用強制類型轉換，要不就要出錯。不能把s=(LNode *) malloc(sizeof(LNode))寫成s=(LNode) malloc(sizeof(LNode));因為它們不屬于同一類型。　　3 在用棧數據結構實現的過程中，雖然只有一個錯誤，但卻顯示了好多錯誤。主要原因是由于一個參數是在main函數中定義的，但卻被其它函數調用

40、，只要把該參數定義成全局變量就行了。　　4 在用while循環(huán)時，由于控制條件的不恰當導致的錯誤，不過只要再認真分析一下，就正確了。　　5 還有些其它方面的錯誤，不過只要看一眼，就能改正，是粗心造成的。　　6、運行結果　　鏈數組和棧實

41、現結果：　　遞歸實現結果：　　課程設計總結　　通過這一周的實踐學習，我認識到學好計算機要重視實踐操作，不僅僅是學習數據結構，以及其它的計算機方面的知識都要重在實踐，很多以前學過的東西，在運用時都不能很熟練，也說明理論知識和實踐之間的差別。

42、這就告訴了我們在以后的學習過程中要培養(yǎng)自己的動手能力，要將學過的知識轉化為實踐。作為一個計科專業(yè)的學生，通過這周的學習，使我更加明白了動手能力的重要性。　　在這次的課程設計中，我不斷地去找書本知識和查閱其它有關資料，不僅鞏固了對課本知識的掌握，還有利于以后更好的進步，提高了對課外知識的了解，雖然花費了不少時間，但只要學到有價值的東西，我認為都是值得的。在完成該試驗的過程中，我問了同學和老師，還查

43、閱了很多和鏈表有關系的書籍，通過學習，翻看以前學過的知識，使我明白了我在學習知識上的很多不足。不過在此同時又重新復習了課本，從中學到了許多以前未學到的知識，感覺非常有成就感，讓我對自己更加有信心，讓我對數據結構這門課程也更感興趣了，以前我一直感覺枯燥難學的數據結構，現在我也愿意去認真研究學習了。　　這次數據結構課程設計中，多虧了我的指導老師xx老師的悉心教導。在以后的學習過程中，我要認真負責地對

44、待課本中的每一個知識點，進一步充實自己，提高自己。　　參考文獻　　[1] 黃同成，黃俊民，董建寅．數據結構[M]．北京：中國電力出版社，2008　　[2] 董建寅，黃俊民，黃同成．數據結構實驗指導與題解[M]．北京：中國電力出版社，2008<p&

45、gt;　　[3] 嚴蔚敏，吳偉民. 數據結構（C語言版）[M]. 北京：清華大學出版社，2002　　[4] 劉振鵬，張曉莉，郝杰．數據結構[M]．北京：中國鐵道出版社，2003　　附錄： 　　源代碼如下<p&

46、gt;　　1 用數組數據結構編寫　　#include<stdio.h>　　void taozi(int n,int m)　　{　　int day[10];　　in

47、t i;　　day[0]=n;　　for(i=0;i<10-m;i++)　　day[i+1]=2*(day[i]+1);　　printf("第%d天的桃子為:%d\n",m,day[10-

48、m]);　　}　　void main()　　{　　int m;　　printf("請輸入要求第幾天剩下的桃

49、子:\n");　　scanf("%d",&m);　　taozi(1,m);　　while(1){　　int j;

50、printf("請輸入j的值 0:退出 1:繼續(xù):\n");　　scanf("%d",&j);　　switch(j){　　case 1:　　printf("請輸入要求第幾天剩

51、下的桃子:\n");　　scanf("%d",&m);　　taozi(1,m);　　break;　　case 0:&

52、lt;b>　　return;　　break;　　default:　　printf("輸入有誤請重新輸入!");　　}</b&g

53、t;　　}　　}　　2 用鏈數據結構編寫　　#include<stdio.h>　　#include<stdlib.h></p

54、>　　#define NULL 0　　typedef struct LNode{　　int data;　　struct LNode *next;　　}LNode;<

55、;/p>　　LNode *L;　　LNode *p,*s;　　int CreateList_L(int e,int m)　　{ 　　int i;&

56、lt;/b>　　L=(LNode *) malloc(sizeof(LNode));　　p=(LNode *) malloc(sizeof(LNode));　　L->next=NULL;//創(chuàng)建頭結點　　L->next=p;<

57、;p>　　L->next->data=e;　　for(i=m-1;i>0;i--)　　{　　s=(LNode *) malloc(sizeof(LNode));　　p->next=s;

58、　　s->data=2*(p->data+1);　　p=s;//指針P總是指向最后一個結點　　s->next=NULL;　　}　　printf("第%d天的桃子為:%d\n"

59、,11-m,p->data);　　}　　void main()　　{　　int n;　　in

60、t k;　　printf("請輸入要求第幾天剩下的桃子:\n");　　scanf("%d",&n);　　k=11-n;　　CreateList_L(1,k);<

61、/p>　　while(1){　　int j;　　printf("請輸入j的值 0:退出 1:繼續(xù):\n");　　scanf("%d",&j);

62、;　　switch(j){　　case 1:　　printf("請輸入要求第幾天剩下的桃子:\n");　　scanf("%d",&n);　　k=1

63、1-n;　　CreateList_L(1,k);　　break;　　case 0:　　return;<p&g

64、t;　　break;　　default:　　printf("輸入有誤請重新輸入!");　　}　　}&

65、lt;/p>　　}　　3 用棧數據結構編寫　　#include<stdio.h>　　#include<stdlib.h>　　#define STACK_INIT_SIZE 100 &

66、lt;/p>　　#define OK 1　　#define OVERFLOW -2　　typedef struct　　{　　int *base;

67、　int *top;　　int stacksize;　　}SqStack;　　SqStack s;　　int InitStack()　　{</b&g

68、t;　　s.base=(int *) malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(int));　　if(!s.base)　　exit (OVERFLOW);　　s.top=s.base;　　s.stacksiz

69、e=20;　　return OK;　　}　　void Push(int e,int m)　　{　　int i;<

70、;/p>　　InitStack();　　*s.top++=e;　　for(i=0;i<10-m;i++)　　{　　*s.top=2*(*(s.top-1)+1);<p&g

71、t;　　s.top++;　　}　　printf("第%d天的桃子為:%d\n",m,*(s.top-1));　　}　　void main(

72、)　　{ 　　int m;　　printf("請輸入要求第幾天剩下的桃子:\n");　　scanf("%d",&m);<

73、;p>　　Push(1,m);　　while(1){　　int j;　　printf("請輸入j的值 0:退出 1:繼續(xù):\n");　　scanf("%d&q

74、uot;,&j);　　switch(j){　　case 1:　　printf("請輸入要求第幾天剩下的桃子:\n");　　scanf("%d",&m);&

75、lt;p>　　Push(1,m);　　break;　　case 0:　　return;　　break;</p

76、>　　default:　　printf("輸入有誤請重新輸入!");　　}　　}　　}<

77、;/b>　　4 用遞歸編寫　　#include<stdio.h>　　int i=9;　　int taozi(int x)

78、;　　{　　int y;　　while(i>0)　　{　　y=2*(x+1);　　i--;

79、　　taozi(y);　　printf("%d\n",y);　　}　　}　　void main(

80、)　　{　　int a=1;　　taozi(a);　　printf("1\n");<b&g

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