相似华容道的算法.doc

《程序设计综合课程设计》报告 第 PAGE \* MERGEFORMAT 1页 《程序设计基础》课程设计 ——相似华容道的算法 课程设计目的和要求 经过一个学期对C++的学习，根据课堂老师教的内容和平时自学的知识，学生做相应的自我练习，根据所给题目，编写出程序，在此过程中，消化所学知识，把所学知识变成自己的，并且熟练应用C++编程，在进行课程设计的同时，锻炼学生的编程能力与思维能力，培养用计算机解决实际问题的能力；要求为根据要求在三个星期之内用C++编写出不少于300行的程序。 课程设计任务内容 用C++编写一个类似华容道的程序，使得程序能实现任意给出9个数字0~8的3*3矩阵的开始状态，再给出你想要的此矩阵经过排序后的最终状态，按回车后，电脑就会显示出此矩阵从开始状态变为最终状态的每一个步骤，并且显示经过的最短路程共经过了多少个步骤，其中排序的规则是0表示空位，只有与0相临的数字才能与之交换，规则有点像古典游戏华容道的规则。如矩阵｛｛1， 0 ，2｝，｛3，4，5｝，｛6，7，8｝｝按规则排完序变为矩阵｛｛6，8，7｝，｛3，4，5｝，｛1，0，2｝｝所经过的最短路程为28次。 详细设计说明 （一）需求分析 在编写类似华容道的程序的过程中，需要用到数组，结构体，类，goto语句，system(“cls”)语句，switch语句，还有重要的for循环语句等。 （二）算法设计 和0相邻的数字可以与0交换位置，一直循环到矩阵的最终状态。 （三）主要流程 输入0~8九个数字的3*3矩阵，再输入此矩阵的最终状态，电脑根据规则一步一步地交换，最后得到交换后的新矩阵，并且显示最短的路程是多少，按X系统清屏。 （四）数据结构设计 设计一个3*3的矩阵用来放9个数字。 （五）功能函数设计 order2number( ),number2order( ),memset( ),memcpy( ),Getleft( ),getdown( ),getup( ),quicktest( ),validinput( ),outputstate( ),inputstate( ),input( ),isqueue2empty( ),sizeofqueue1( ),sizeofqueue2( ),getqueue1( ),getqueue2( ),putqueue1( ),putqueue2( ),endinq1( ),endinq2( ), （六）函数调用流程 输入矩阵开始状态，再输入矩阵最终状态，判断是否能变换，如果能，继续下一步，如果不能就返回，下一步电脑自动根据规则排序，一直排到矩阵的最终状态停止，最后计算出经过的最短路程是多少。 （七）编码和实现 使用microsoft visual c++ 6.0运行本程序。 （八）调试和运行 打开microsoft visual c++ 6.0运行本程序，程序运行结果如下： 输入矩阵开始状态与最终状态，程序开始运算： 未完，接下图： 下图是上图的连续： 未完，接下图： 下图是上图的连续： 运行结果如上面的三个图，给出矩阵的最初状态与最终状态，系统根据规则一步一步地把数字交换后的结果显示出来，最后再显示出共经过的次数。 课程设计心得与体会 我经过一个学期学习《C++程序设计》，我学习了不少基本理论知识，并且学习了编程思想，很好地锻炼了我的编程能力，这个学期学习的《C++程序设计》给我的C++课程设计打下了坚实的基础，在课程设计中，运用到了不少我们所学到的知识，如所学的for循环语句，switch语句等，其中我觉得for循环语句用得很广泛。 通过这次C++课程设计，不仅检测了我这个学期下来的学习成果，更重要的是让我找到了自己在学习中的不少漏洞，使我在设计的课程中得到弥补，这次C++课程设计，锻炼了我的编程思想，更进一步掌握了C++这门知识。 经过为期3个星期的C++课程设计，在此期间，我学到了不少东西，首先我更进一步地熟练了这个学期所学的C++知识，弥补了我在学习期间的不少漏洞。在设计期间，我翻阅了不少关于C++的不少资料，从中学到了书本外的不少新知识，如goto语句，系统清屏用system(“cls”)等新知识，这些知识，都是课本上很少提到的提到的。 刚刚拿到C++课程设计题目的时候，感觉相当困难，压力觉得也相当大，可是等到我开始设计的时候，感觉其实还是很有意思的，虽然过程确实很困难，但是给我的乐趣不少，每当攻破一个难关的时候，感觉相当高兴与激动，慢慢地激发了我对C++的热情与兴趣，更深一层的实践与知识相结合的问题，这并不是我们平时只靠课本，就可以轻易解决的。所以，锻炼了我面对难题，学会用自己掌握的知识去解决具体问题的能力。 通过这次C++课程设计，使我收获到了不少东西。 附录1：参考文献 谭浩强著，C++程序设计