“数据结构”课程的设计任务书.docVIP

数据结构课程设计任务书 适用专业： 计算机科学与技术 信息安全 适用年级： 2010级 编制者： 许贵平 周时阳 祝建华 袁凌 华中科技大学计算机科学与技术学院 2012年4月2日 数据结构课程设计任务书 数据结构是计算机科学技术与信息安全等专业的一门重要专业基础课，牢固掌握数据结构的基础知识，熟练地运用数据结构的思想与技术方法解决实际应用问题是是本课程学习的基本任务与目标。而课程设计是实现这一学习目标的重要环节和组成部分。通过课程设计的训练，使学生加深对数据结构知识的理解，牢固掌握其应用方法，并合理灵活地解决一定实际问题，增强和提高综合分析问题与解决问题的能力。 本学期课程设计提供5个实际问题或综合实验专题，同学们可根据个人的兴趣偏好，选择其中一个作???自己数据结构课程设计的题目。 题目一 中国行政区域图染色与信息查询 设计目的：掌握图的存储结构与基本算法，通过解决较复杂的基于图模型的实际问题，提高学生对数据结构知识综合运用的技能与实践能力。 设计内容：设计有效的逻辑数据结构与存储结构表示中国各行政区域的有关信息（如省会城市名，电话区号，人口数，地理位置等）及行政区域间的相邻关系、省会城市间的距离；分析与设计有效的算法对行政区域图进行染色，使每个行政区域染一种颜色且相邻的省份染不同颜色，而总的颜色数最少；另外如在全国省城之间建立通信网，构造费用最低的通信线路铺设方案。 设计要求： （1）从互联网或相关资料获取可靠的行政区域及其地理数据，有关数据与信 息以文件形式存储，用无向网建模上述问题并以文件保存。 （2）图形方式显示上述图模型与求解结果。 （3）界面友好，具有对各省份相关信息的查询功能，在界面设计与其他功能上可自由发挥。 设计提示：每个行政区域作为一个顶点，邻接矩阵作为主要存储结构，边的权值及信息设置兼顾染色与通信网构建需求边的权值=距离 ；用回溯法设计染色算法，用典型求解最小生成树的算法解决最小费用通信网规划问题。顶点信息在涵盖上述要求信息之外还可作适当补充，通过输入顶点与边的信息建立无向连通网。 参考文献： [1] 严蔚敏, 吴伟民. 数据结构（C语言版）. 北京: 清华大学出版社,1997 [2] 王晓东. 计算机算法设计与分析. 北京: 电子工业出版社, 2007 [3] 严蔚敏, 吴伟民, 米宁. 数据结构题集（C语言版）. 北京: 清华大学出版社,1999 [4] 谢力军,李晓梅,何佳等. 基于模糊最小生成树的通信网络架设模型.吉首大学学报（自然科学版），2010,31(4):43~46 图1 中国行政区域示意图 题目二 武昌地区公交查询与换乘推荐 设计目的：掌握图、查找、排序等数据结构的物理存储结构与基本算法，通过解决较复杂的基于图模型的实际问题，提高学生对数据结构知识综合运用的技能与实践能力。 设计内容：以经停武汉市武昌地区的公交线路及地理信息为素材，基于需求分析，设计有效的数据结构及其存储结构表示武昌地区公交线路网，其中含各条线路信息、站点信息；设计有效的算法对线路按某关键字排序、对线路进行典型查询、以及基于已知起点与终点进行换乘推荐。 设计要求： （1）从互联网或相关资料获取可靠的武汉公交线路及其地理数据，通过线性结构与图模型对其进行表示，且以文件保存。 （2）图形方式显示上述图模型与求解结果。 （3）界面友好，实现的功能包括：录入与修改公交线路信息；查询所有线路信息（线路名/号、起点、终点、首末车时间、票价规则），按线路名或起点站名排序；查询指定线路的详情（沿途站点、首末车时间、票价规则、站间距离等）；查询某一位置途经的所有公交线路、指定起点与终点，推荐乘车方案（如要求换乘次数最少、路线最短或无要求条件等）。 设计提示：以图作为主要数据结构，其中顶点表示站点、边表示两个站点有公交直达，邻接矩阵作为主要存储结构，边的权值与信息要考虑两站点间的距离及全部运营线路；求解最短路径的算法可以引入解决换乘推荐问题。一条公交线路可表示为由站点构成的线性表。设计与实现时可对线路信息与软件功能进行自由扩展。有兴趣的同学还可以用直观图形方式显示公交线路网，图形要素包括站点（stop point）与形点(shape point)，形点序列勾画出线路的地理形式。 参考文献： [1] 严蔚敏, 吴伟民. 数据结构（C语言版）. 北京: 清华大学出版社,1997 [2] 王晓东. 计算机算法设计与分析. 北京: 电子工业出版社, 2007 [3] 严蔚敏, 吴伟民, 米宁. 数据结构题集（C语言版）. 北京: 清华大学出版社,199