《数据结构与算法分析》课程设计指导书（共4题）.docVIP

《数据结构与算法分析》课程设计指导书 （共4题） 实验学时： 60 实验类型： 综合型前修课程(含实践环节)名称：高级语言程序设计及其课程设计，离散数学。适用专业：计算机软件及应用专业。 课程设计的目的 课程设计的目的是训练学生灵活应用所学数据结构知识，独立完成问题分析、总体设计、详细设计和编程实现等软件开发全过程的综合实践能力。巩固、深化学生的理论知识，提高编程水平，并在此过程中培养他们严谨的科学态度和良好的工作作风。 课程设计的要求 在处理每个题目时，要求从分析题目的需求入手，按设计抽象数据类型、构思算法、通过类的设计实现抽象数据类型、编制上机程序和上机调试等若干步骤完成题目，最终写出完整的分析报告。前期准备工作完备与否直接影响到后序上机调试工作的效率。在程序设计阶段应尽量利用已有的标准函数，加大代码的重用率。 课程设计的内容 题目1 0树练习 [问题描述] 用四叉树表示某图像卷积的映射分量，设各分量值已经求出；需要在一定带宽条件下传输树上接点中表示的图像信息到目标地，最后在目标地重新恢复具有压缩了的信息的四叉树。 [基本要求] 设可以手工或通过文件输入数据，生成四叉树，并且调用方法可以显示树。然后按选择1的要求实现后面的功能：(有精力的同学可以选择实现[问题讨论]中的功能) 选择1. 按层次遍历树可以得到结点信息，但是只需要传输树上 n (比如n=3)层结点的信息；最后在目标地根据传输过来的信息恢复被截短了的四叉树。 [测试数据] 提供不同的数据文件，文件中数据值按先根顺序排列。 [实现提示] 第一次生成树用先根次序生成；根据实现的功能要求设计树结点的结构，包括是否考虑结点在树中与其它结点的联系关系；按层次遍历时可以用队列作辅助结构；可以用分层分组的字符形式来显示树，要能表示结点的数据值和各结点之间的拓扑关系。 [问题讨论] 在生成四叉树后，实现的功能还可以更强，以下两种选择可以供大家考虑实现： 选择2. 设最多只能传 w 个结点的数据，按层次遍历，依次传输结点数据，直到传够w 个结点信息，但是注意数据值小于 x 的结点及其子树的信息不传，这样的结点不在 w 中计数。在目标地根据传输过来的信息恢复被修剪过了的四叉树。在恢复的树中，保留的结点仍在原来的层次和位置。 选择3. 设最多只能传 w 个结点的数据，按层次遍历，选择数据值较大的 w 个结点信息传输，遇到数据值小于 x的结点的子树中有数据值较大且能挤入前w个的结点也要传输相应的信息。在目标地根据传输过来的信息恢复被修剪过了的四叉树。在恢复的树中，保留的结点仍在原来的层次和位置。 例子： 初始生成的四叉树 题目2：以队列实现的仿真技术预测理发馆的经营状况 [ 问题描述 ] ：理发馆一天的工作过程如下： 理发馆有N把理发椅，可同时为N位顾客进行理发。 理发师分三个等级（一级、二级、三级），对应不同的服务收费。 当顾客进门时，需选择某级别理发师，只要该级别的理发师有空椅，则可立即坐下理发，否则需排队等候。 一旦该级别的理发师有顾客理发完离去，排在队头的顾客便可开始理发。 若理发馆每天连续营业T分钟，求 一天内顾客在理发馆内的平均逗留时间； 顾客排队等候理发的队列长度平均值； 营业时间到点后仍需完成服务的收尾工作时间； 统计每天的营业额； 统计每天不同级别理发师的创收。 [ 基本要求 ] ： 模拟理发馆一天的工作过程：必须采用事件驱动的离散模型（参考教科书3.5节离散事件模拟p65）； 每个顾客到达和下一顾客到达时间的间隔应是随机的； 理发师编号、理发师级别和每天的营业时间由用户输入； 某顾客挑选某一个级别的理发师而不得时，选第一个队列排队等待 ； 每个顾客进门时将生成三个随机数: durtime:进门顾客理发所需服务时间（简称：理发时间）； intertime:下一顾客将到达的时间间隔（简称：间隔时间）； select:服务选项 。 服务收费：应包含服务时间和理发师级别两个因素。 除了输出统计的数据外，还需要显示理发馆的状态，可以采用文本方式（横向显示每张椅编号、理发师级别。纵向表示等待该理发师理发的排队长度）。 [ 测试数据 ] ：用户输入每位理发师编号、级别号和营业的时间，结合随机数进行测试。 [ 实现提示 ] 顾客进门和出门这两个时刻发生的事情称“事件”，按事件的先后次序逐个处理事件的工作方式称“事件驱动模拟”。离散事件驱动模型的特点是只关注和刻画事物的状态变化(即事件)，不关心变化的过渡过程。模型靠每一个事件引发其它事件的方式来维持运转。每个事件都有发生时间，模型的运转实际就是按事件发生时间顺序逐个处理事件，处理将产生新的事件。因此，建模的关