C語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)報(bào)告約瑟夫環(huán)胡存夫.doc

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1、 沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 報(bào)報(bào) 告告 課程設(shè)計(jì)名稱：課程設(shè)計(jì)名稱：C 語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)題目：約瑟夫環(huán)課程設(shè)計(jì)題目：約瑟夫環(huán) 院（系）：計(jì)算機(jī)學(xué)院 專 業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí)：3410301 學(xué) 號(hào)：2013040103023 姓 名： 胡存夫 指導(dǎo)教師： 丁一軍 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 I 目目 錄錄 1 課程設(shè)計(jì)介紹課程設(shè)計(jì)介紹.1 1.1 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求.1 1.2 系統(tǒng)需求.1 2 課程設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)原理.3 2.1 課設(shè)題目粗略分析.3 2.2.1 功能模塊圖5 2.2.2 流程圖分析5 3 調(diào)試與分析調(diào)試與分析.10 3.1 調(diào)試

2、過(guò)程.10 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).16 附附 錄（關(guān)鍵部分程序清單）錄（關(guān)鍵部分程序清單）.16 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 1 1 課程設(shè)計(jì)介紹 1.1 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 設(shè)計(jì)程序，實(shí)現(xiàn)算術(shù)表達(dá)式求值，系統(tǒng)主要功能如下： 1.問(wèn)題描述 約瑟夫環(huán)問(wèn)題的一種描述是：編號(hào)為 1,2,n 的 n 個(gè)人按順時(shí)針?lè)较驀?一圈，每人持有一個(gè)密碼（正整數(shù)）。一開始任選一個(gè)正整數(shù)作為報(bào)數(shù)上限 值 m，從第一個(gè)人開始按順時(shí)針?lè)较蜃?1 開始順序報(bào)數(shù)，報(bào)到 m 時(shí)停止報(bào)數(shù)。 報(bào) m 的人出列，將他的密碼作為新的 m 值，從他在順時(shí)針?lè)较蛏系南乱粋€(gè)人 開始重新從 1 報(bào)數(shù)，如此下去，直至所有人全

3、部出列為止。試設(shè)計(jì)一個(gè)程序 求出出列順序。 2.分析約瑟夫問(wèn)題： n 個(gè)人圍成圈，每人各持一個(gè)密碼，任選一個(gè)正整數(shù)作為報(bào)數(shù)上限值 m， 從第一個(gè)人開始，數(shù)到第 m 個(gè)人，刪除并以出列者密碼作為新的 m 值，從下 一個(gè)人開始進(jìn)行第二輪操作，直到所有人都出列。 設(shè)計(jì) 1.2 系統(tǒng)需求系統(tǒng)需求 1.需求 此程序最終目的是要求出所有人的出列順序 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 2 2.功能描述 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 這是第一個(gè)人， 他的密碼是 “1” ，個(gè)他輸 一個(gè) m 值，如 果 m=3,則從他 開始向下走 3 個(gè) 這就是第二步的 位置，這時(shí)他的 密碼作為新的 m 值，即 m=4,

4、同時(shí)得到的第一 個(gè)密碼為 4；4 號(hào)出去向下走 4，到 9 這兒； （這這一步完了 剩余的為： 1,2,3,5,6， ，7,8,9, 0， ） 這就是第三步的 位置，這時(shí)他的 密碼作為新的 m 值，即 m=9，同 時(shí)得到的第二個(gè) 密碼為 9；9 號(hào)出 去向下走 9，到 0 這兒；繼續(xù)走就 行了（這兒剩余 的就是： 1，2，3，5，6,7, 8,0） 圖 1.1 約瑟夫環(huán)功能示圖 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 3 2 課程設(shè)計(jì)原理 2.1 課設(shè)題目粗略分析課設(shè)題目粗略分析 根據(jù)課設(shè)題目要求，擬將整體程序分為四大模塊。此四個(gè)模塊相互獨(dú)立，沒(méi)有嵌 套調(diào)用的情況，以下是五個(gè)模塊： （1）創(chuàng)建鏈表模塊

5、void createList(LNode *ppHead,int n) （2）出隊(duì)處理模塊 void jose(LNode *ppHead,int m_pwd) （3）約瑟夫環(huán)說(shuō)明輸出模塊 void instruction() （4）菜單模塊 void menu() （5）主函數(shù)模塊 int main（） 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 4 原理圖介紹原理圖介紹 3271484 約瑟夫環(huán)原理演示圖 1 234567 第二部：第一次停下 的位置，此時(shí) 6 號(hào)出 列，并將他的值作為 新的 m 值，即：新 的 m=8；從 7 好開 始繼續(xù)向下走 8 次， 到 1 號(hào)的位置 最后排序后的密 碼序列：

6、（本圖只演示前 兩步） 8 第三步： 第二次，1 號(hào)出列 第四步：第三 次，4 號(hào)出列 3 第一步：給第 一個(gè)人賦初始 密碼為：20 則從它開始向 下走 20 次， 到 6 號(hào)位置 24 174 6147235 圖 2.1 約瑟夫環(huán)原理演 示圖 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 5 2.2.1 功能模塊圖功能模塊圖 Case 2:建立的約瑟夫環(huán),并輸 出已建立的約瑟夫環(huán)： createList(LNode *ppHead,int n) 輸出該約瑟夫環(huán)的每個(gè)人的 出列順序: jose(LNode *ppHead,int m_pwd) 圖 2.2 約瑟夫環(huán)函數(shù)調(diào)用關(guān) 系圖 菜單函數(shù)； void men

7、u() 主函數(shù)調(diào)用函 數(shù)； main() Case 1：一個(gè)簡(jiǎn)單的輸出函 數(shù)，用于說(shuō)明約瑟夫環(huán)； void instruction() Case 0:default : 輸入 0，退 出 exit(0)； 2.2.2 流程圖分析流程圖分析 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 6 1. 否 是 createList（）; 從主函數(shù)中獲取 玩家信息 n 如果 n0 創(chuàng)建循環(huán)單鏈表， 儲(chǔ)存各個(gè)玩家密 碼 退出 創(chuàng)建鏈表完成返 回主函數(shù) main() 創(chuàng)建儲(chǔ)存玩家密 碼的循環(huán)單鏈表 的方法 Main()函 數(shù) 圖 2.3 創(chuàng)建鏈表函數(shù)的數(shù)據(jù)流 程圖 2. 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 7 Main()函 數(shù)

8、 從循環(huán)鏈表中按初 始密碼依次掃描， 找出對(duì)應(yīng)的玩家序 列 輸出其持有的密碼 i=ppHead-pwd; j=ppHead-num; 移動(dòng)浮標(biāo)指針 m_pwd=ppHead- pwd; 輸出密碼后，刪除相應(yīng)的 結(jié)點(diǎn)，并釋放所占的儲(chǔ)存 空間 free(ppHead); ppHead=p-next; 執(zhí)行完后返 回主函數(shù) jose()；出隊(duì)函 數(shù)出隊(duì)處理 的方法 圖 2.4 出隊(duì)函數(shù)的數(shù)據(jù)流 程圖 3. void instruction() printf(“* n“); printf(“約瑟夫環(huán):n“); printf(“ 編號(hào)為 1,2,3,4,n 的 n 個(gè)人按順時(shí)針?lè)较驀蝗?每人持有一個(gè)

9、 密n“); printf(“碼(正整數(shù)).一開始任選一個(gè)正整數(shù)作為報(bào)數(shù)的上限值 m,從第一個(gè)人開 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 8 始n“); printf(“按順時(shí)針?lè)较蜃?1 開始順序報(bào)數(shù),報(bào)到時(shí)停止.報(bào) m 的人出列，將他的 密碼n“); printf(“m 作為新的 m 值,從他在順時(shí)針?lè)较蛏系南乱蝗碎_始重新從 1 報(bào)數(shù),如 此下去,n“); printf(“直到所有人全部出列為止.編程打印出列順序.n“); printf(“*n“); return 0; 4 菜單模塊 void menu() printf(“*約瑟夫環(huán) *n“); printf(“ n“); printf(“ 1約

10、瑟夫環(huán)問(wèn)題的闡述 n“); printf(“ 2按要求求解約瑟夫環(huán) n“); printf(“ 0退出 n“); printf(“* 歡迎使用！ *n“); 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 9 5. 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 10 Main()開始 Menu()功能菜單 功能 1：約瑟 夫環(huán)說(shuō)明 功能 2：按要 求求解約瑟 夫環(huán) 功能 3：退出 系統(tǒng) 輸入總?cè)藬?shù) n 輸入開始上線數(shù)： m 輸入每個(gè)玩家的密碼 調(diào)用： createList( jose(ppHead,m);函數(shù)求解所 需的密碼序列 選擇要執(zhí) 行的操作 程序運(yùn)行完， 自動(dòng)返回到功 能菜單 圖 2.5 主函數(shù)數(shù)據(jù)流程 圖 3 調(diào)試與

11、分析 3.1 調(diào)試過(guò)程調(diào)試過(guò)程 在調(diào)試程序是主要遇到一下幾類問(wèn)題： 這是一個(gè)使用循環(huán)鏈表的經(jīng)典問(wèn)題。本程序開始運(yùn)行界面如下： 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 11 選擇 1 進(jìn)入約瑟夫環(huán)問(wèn)題闡述。 圖 3.1 約瑟夫環(huán)開始運(yùn)行 界面 圖 3.2 約瑟夫環(huán)問(wèn)題闡述 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 12 選擇 2，輸入下列數(shù)據(jù)測(cè)試： 請(qǐng)輸入總?cè)藬?shù) n：7 請(qǐng)輸入開始上限數(shù) m：20； 請(qǐng)依次輸入每個(gè)人的密碼：3 1 7 2 4 8 4 出隊(duì)順序：6 1 4 7 2 3 5 圖 3.3 約瑟夫環(huán)測(cè)試 1 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 13 繼續(xù)選擇 2，輸入下列數(shù)據(jù)測(cè)試： 請(qǐng)輸入總?cè)藬?shù) n：5 請(qǐng)輸入開

12、始上限數(shù) m：30 請(qǐng)依次輸入每個(gè)人的密碼：3 4 5 6 7 出隊(duì)順序：5 3 1 2 4 圖 3.4 約瑟夫環(huán)測(cè)試 2 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 14 繼續(xù)選擇 2，輸入下列數(shù)據(jù)測(cè)試： 請(qǐng)輸入總?cè)藬?shù) n：8 請(qǐng)輸入開始上限數(shù) m：14 請(qǐng)依次輸入每個(gè)人的密碼：3 4 5 6 7 8 9 10 出隊(duì)順序：6 7 2 8 3 5 1 4 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 15 測(cè)試完成，選擇 0 退出。. 圖 3.5 約瑟夫環(huán)測(cè)試 3 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 T1TJmEdtgTYWOA0I 16 參考文獻(xiàn) 1 嚴(yán)蔚敏，吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)M.北京：清華大學(xué)出版社，2007. 2 張長(zhǎng)海，陳

13、娟.C 程序設(shè)計(jì)M.北京：高等教育出版社，2004. 3 譚浩強(qiáng).C 程序設(shè)計(jì)M.北京：清華大學(xué)出版社，2005 4嚴(yán)蔚敏，吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)題集（C 語(yǔ)言版） .清華大學(xué)出版社. 5DATA STRUCTURE WITH C+. William Ford,William Topp .清華大學(xué)出 版社（影印版）. 附 錄（關(guān)鍵部分程序清單） 程序代碼 #include /輸入輸出函數(shù)頭文件 #include /字符串轉(zhuǎn)短整形函數(shù)的頭文件 10140219 / typedef struct LNode/定義單循環(huán)鏈表中節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu) int num;/編號(hào) int pwd;/password stru

14、ct LNode *next;/指向下一結(jié)點(diǎn)的指針 LNode; /*構(gòu)造結(jié)點(diǎn)*/ LNode *createNode(int m_num,int m_pwd) LNode *p; 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 T1TJmEdtgTYWOA0I 17 p=(LNode *)malloc(sizeof(LNode);/生成一個(gè)結(jié)點(diǎn) p-num=m_num;/把實(shí)參賦給相應(yīng)的數(shù)據(jù)域 p-pwd=m_pwd; p-next=NULL;/指針域?yàn)榭?return p; /*創(chuàng)建循環(huán)鏈表*/ void createList(LNode *ppHead,int n) /*創(chuàng)建單向循環(huán)鏈表 ppHead，人

15、數(shù)個(gè)數(shù)為 n，并輸入每個(gè)人的密碼值，若 建立失敗則生成頭結(jié)點(diǎn)，讓 cur 指向他，若建立成功則插入結(jié)點(diǎn) P，cur 指 向的數(shù)據(jù)元素為 p,后續(xù)為“空“的節(jié)點(diǎn)，再把 P 插入循環(huán)鏈表 ppHead 中*/ int i,m_pwd; LNode *p,*cur;/cur:浮標(biāo)指針 for(i=1;inext=*ppHead;/cur 的指針域指向自身 else/如果不為空，則插入結(jié)點(diǎn) p-next = cur-next; cur-next = p; 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 T1TJmEdtgTYWOA0I 18 cur= p;/cur 指向新插入結(jié)點(diǎn) printf(“完成創(chuàng)建！n“); /

16、提示鏈表創(chuàng)建完成 /*出隊(duì)處理*/ void jose(LNode *ppHead,int m_pwd) /*p 指向要?jiǎng)h除節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)，ppHead 指向要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)，使 p=ppHead，ppHead 再指向要?jiǎng)h除節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，使 p 和 ppHead 鏈接，輸出 p 指向節(jié)點(diǎn)的編號(hào)和密碼值，釋 放 ppHead，如此循環(huán)，直至把所有節(jié)點(diǎn)都打印和刪除為止！*/ int i,j; LNode *p,*p_del;/定義指針變量 for(i=1;p!=ppHead;i+) for(j=1;jnext;/ppHead 指向下一個(gè)元素 p-next = ppHead-next;/p 結(jié)點(diǎn)與

17、頭結(jié)點(diǎn)鏈接 i=ppHead-pwd;/i 賦值為 ppHead-pwd j=ppHead-num;/j 賦值為 ppHead-num，j 為要?jiǎng)h除的密碼值 printf(“第%d 個(gè)人出列，密碼：%dn“,j,i); m_pwd=ppHead-pwd;/m_pwd 賦值為 ppHead-pwd free(ppHead);/釋放頭結(jié)點(diǎn) ppHead=p-next;/ppHead 重新賦值給 p-next,即釋放前的 ppHead-pwd 指 針/刪除報(bào)數(shù)結(jié)點(diǎn) i=ppHead-pwd;/i 賦值為 ppHead-pwd 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 T1TJmEdtgTYWOA0I 19 j=

18、ppHead-num;/j 賦值為 ppHead-num printf(“最后一個(gè)出列是%d 號(hào)，密碼是:%dn“,j,i); free(ppHead);/釋放頭結(jié)點(diǎn) void instruction() printf(“* n“); printf(“約瑟夫環(huán):n“); printf(“ 編號(hào)為 1,2,3,4,n 的 n 個(gè)人按順時(shí)針?lè)较驀蝗?每人持有一個(gè) 密n“); printf(“碼(正整數(shù)).一開始任選一個(gè)正整數(shù)作為報(bào)數(shù)的上限值 m,從第一個(gè)人開 始n“); printf(“按順時(shí)針?lè)较蜃?1 開始順序報(bào)數(shù),報(bào)到時(shí)停止.報(bào) m 的人出列，將他的 密碼n“); printf(“m 作

19、為新的 m 值,從他在順時(shí)針?lè)较蛏系南乱蝗碎_始重新從 1 報(bào)數(shù),如 此下去,n“); printf(“直到所有人全部出列為止.編程打印出列順序.n“); printf(“*n“); return 0; void menu() printf(“*約瑟夫環(huán) *n“); printf(“ n“); printf(“ 1約瑟夫環(huán)問(wèn)題的闡述 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 T1TJmEdtgTYWOA0I 20 n“); printf(“ 2按要求求解約瑟夫環(huán) n“); printf(“ 0退出 n“); printf(“* 歡迎使用！ *n“); /*主函數(shù)模塊*/ int main() int n,m

20、,x; LNode *ppHead=NULL; menu(); printf(“n 請(qǐng)選擇要執(zhí)行的操作：“); scanf(“%d“, system(“cls“); switch(x) case 1: printf(“* n“); printf(“約瑟夫環(huán):n“); printf(“ 編號(hào)為 1,2,3,4,n 的 n 個(gè)人按順時(shí)針?lè)较驀蝗?每人持有一個(gè)密n“); printf(“碼(正整數(shù)).一開始任選一個(gè)正整數(shù)作為報(bào)數(shù)的上限值 m,從第一個(gè)人開始n“); printf(“按順時(shí)針?lè)较蜃?1 開始順序報(bào)數(shù),報(bào)到 m 時(shí)停止.報(bào) m 的人出列，將他的密 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 T1T

21、JmEdtgTYWOA0I 21 碼n“); printf(“m 作為新的 m 值,從他在順時(shí)針?lè)较蛏系南乱蝗碎_始重新從 1 報(bào)數(shù),如此下 去,n“); printf(“直到所有人全部出列為止.編程打印出列順序.n“); printf(“* n“); main(); break; case 2: printf(“n 請(qǐng)輸入總?cè)藬?shù) n：“); scanf(“%d“, printf(“請(qǐng)輸入開始上限數(shù) m：“); scanf(“%d“, createList( printf(“n“); printf(“出隊(duì)順序：n“); jose(ppHead,m); printf(“n 約瑟夫環(huán)游戲結(jié)束!n“)

22、; main(); break; case 0: exit(0); default: system(“cls“); printf(“n 您選擇的操作有誤，請(qǐng)重新選擇.nnn“); main(); 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 T1TJmEdtgTYWOA0I 22 return 0; 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 23 課程設(shè)計(jì)總結(jié)： 本次課程設(shè)計(jì)涉及到的范圍很廣，讓本人能夠比較系統(tǒng)的對(duì) C 語(yǔ)言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 進(jìn)行一次整理和復(fù)習(xí)。同時(shí)有了很多的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)。 鞏固了以前學(xué)過(guò)的 C 語(yǔ)言的知識(shí)，在這次課程設(shè)計(jì)中我體會(huì)到 C 語(yǔ)言超強(qiáng)的邏 輯性，能夠熟練使用 VC+的編譯環(huán)境，也對(duì)這兩門課程有了新的認(rèn)

23、識(shí)，他們 既有聯(lián)系，又相互區(qū)別，在編寫程序過(guò)程中要靈活應(yīng)用 對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解有待加強(qiáng)，算法的知識(shí)面也有待于提高。不同的人會(huì)選擇不 同的算法，所以即使同樣的程序，不同的人必然會(huì)設(shè)計(jì)出不同的方案，所以以 后的學(xué)習(xí)生活中，一定要廣泛涉獵，掌握更多更好的解決問(wèn)題的方法。 此次設(shè)計(jì)讓我意識(shí)到程序設(shè)計(jì)是腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)相結(jié)合的，沒(méi)有平時(shí)基礎(chǔ) 的訓(xùn)練是不會(huì)寫出高效的算法。 此次課程設(shè)計(jì)時(shí)間雖短，但卻課設(shè)的過(guò)程是短暫的，但我所收獲的是永恒的。 它讓我嘗到了學(xué)習(xí)的快樂(lè)，成功的喜悅，更讓我懂得了不少做人的道理。要完 成一項(xiàng)任務(wù)或把東西學(xué)好就必須有足夠的信心，持久的耐心，有面對(duì)困難無(wú)所 畏懼的精神，這對(duì)我日后的學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)一個(gè)影響。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師(簽字)： 年 月 日 課程設(shè)計(jì)成績(jī)