实验报告
实验名称：（一）魔方阵（二）本科生导师制问题 实验类型：设计性实验 班级：20100631 学号：2010063114 姓名：万星含 （一）魔方阵 1.问题描述
魔方阵是一个古老的智力问题，它要求在一个m×m的矩阵中填入1～m2的数字（m为奇数），使得每一行、每一列、每条对角线的累加和都相等，如图1所示。
②基本要求
?输入魔方阵的行数m，要求m为奇数，程序对所输入的m作简单的判断，
如m有错，能给出适当的提示信息。 ?实现魔方阵。 ?输出魔方阵。 ③实现提示
本实验使用的数据结构是数组。
解魔方阵问题的方法很多，这里采用如下规则生成魔方阵。 ?由1开始填数，将1放在第0行的中间位置。
?将魔方阵想象成上下、左右相接，每次往左上角走一步，会有下列情况：
?左上角超出上方边界，则在最下边相对应的位置填入下一个数字； ?左上角超出左边边界，则在最右边相应的位置填入下一个数字； ?如果按上述方法找到的位置已填入数据，则在同一列下一行填入下一
个数字。
以3×3魔方阵为例，说明其填数过程，如图2所示。
由三阶魔方阵的生成过程可知，某一位置(x,y)的左上角的位置是(x-1,y-1),如果x-1≥0，不用调整，否则将其调整为x-1+m；同理，如果y-1≥0，不用调整，否则将其调整为y-1+m。所以，位置(x,y)的左上角的位置可以用求模的方法获得，即：
x=(x-1+m)%m y=(y-1+m)%m
如果所求的位置已经有数据了，将该数据填入同一列下一行的位置。这里需要注意的是。此时的x和y已经变成之前的上一行上一列了，如果想变回之前位置的下一行同一列，x需要跨越两行，y需要跨越一列，即：
x=(x+2)%m y=(y+1)%m ④思考
?可以考虑使用其他方法生成魔方阵。任何算法都有不同的实现方法，通过
采用不同实现方法来重新实现算法，这要比单纯学习算法的效果好得多。
2.实验要求
（1） 认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容、算法和设计程序。 （3） 上机运行程序。
（4） 保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析。
3.实验目的
（1）设计数据结构；
（2）设计算法完成任意n阶魔方阵的填数； （3）分析算法的时间复杂度。
4.程序源代码
#include #include #define
MAX_NUM
500
/*
这
里
可
以
修
改
最
大
*/
int { int int int int // for for // while { printf(\ scanf(\ if { rows break; } else printf(\ } } // center
iArray[0][center] // okNum RowSet LineSet // while { if { RowSet } else
+=
(
RowSet
==
0
&&
LineSet
==
rows
(
set okNum
<
each
(rows
+
item 1)
*
in (rows
+
=
initialize
the
okNum,
= =
RowSet
and
= set
rows
=
number
/
行
数
必
须
在
0
和
%d
之
间
,
请
重
新
\
-=
(
rows
<=
MAX_NUM
输
入
行
数
get
(
the
rows 1
set ( (
the i j
items = =
0; 0;
of
i j
= array
< <
\
to
be i++ j++
rows RowSet
= i = 0,
0, LineSet
= okNum
center =
0,
= 0,
0,
main()
iArray[MAX_NUM][MAX_NUM]; = j =
0,
newLineSet
=
=
0; 0; 0; 0 ) ) 0; number
) :\\n\ &rows);
) 1;
newRowSet
MAX_NUM; MAX_NUM;
iArray[i][j]
{
MAX_NUM);
'1' 2; 1; LineSet
1; 0; center; \ 1)
) ) 1; {
newRowSet newLineSet if // { RowSet //RowSet } else{ RowSet LineSet } }
= (
= =
(RowSet (LineSet
== ==
0) rows)
? ?
rows 0
: : !=
RowSet LineSet
0
number
- +
1; 1; ) here!
iArray[newRowSet][newLineSet]
is
(RowSet
==
already rows)
+=
?
a 0
there
: RowSet + 1; 1;
= =
newRowSet; newLineSet;
iArray[RowSet][LineSet] } // for { for
(
j
=
0;
j
(
i
print =
0;
i
= ++okNum;
the <= <=
rows; rows;
i++ j++
\
) )
printf(\ printf(\ }
system(\ return }
iArray[i][j]);
0;
6.调试结果
（二）本科生导师制问题 1.问题描述
在高校的教学改革中，有很多学校实行了本科生导师制。一个班级的学生被分给几个老师，每个老师带n个学生，如果该老师还带研究生，那么研究生也可直接带本科生。本科生导师制问题中的数据元素具有如下形式：
?导师带研究生
（老师，（（研究生1，（本科生1，?，本科生m1）），（研究生2，（本科生1，?，本科生m2））?）） ?导师不带研究生
（老师，（本科生1，?，本科生m））
导师的自然情况只包括姓名、职称；研究生的自然情况只包括姓名、班级；本科生的自然情况只包括姓名、班级。
②基本要求
要求完成以下功能：
?建立：建立导师广义表。
?插入：将某位本科生或研究生插入到广义表的相应位置。 ?删除：将某本科生或研究生从广义表中删除。 ?查询：查询导师、本科生（研究生）的情况。 ?统计：某导师带了多少个研究生和本科生。 ?输出：将某导师所带学生情况输出。 ?退出：程序结束。
2.设计思路
本实验使用的数据结构是广义表，广义表采用头尾链表存储结构来实现。 定义教师、学生结点结构体如下：
typedef struct GLNode {
char name[100]; /*教师或学生的姓名*/
char prof[100]; /*教师结点表示职称，学生结点表示班级*/ int type; /*结点类型：0-教师，1-研究生，2-本科生*/
struct {struct GLNode *hp, *tp;} ptr;
/*hp指向同级的下一结点，tp指向下级的首结点*/ }GList;
人员信息的表示形式为：高老师-教授-0、李刚-二班-1、李明-二班-2. 人员信息中的姓名、职称、班级、人员类型用“-”隔开，如高老师-教授-0，“高老师”表示姓名，“教师”表示职称，“0”表示人员的类型是教师；李刚-二班-1，“李刚”表示姓名，“二班”表示班级，“1”表示人员的类型是研究生；李明-二班-2，“李明”表示姓名，“二班”表示班级，“2”表示人员的类型是本科生。
广义表（（高老师-教授-0，（李明-一班-2，王平-二班-2）），（李老师-副教授-0，（白梅-二班-1，（李刚-一班-2）））可以用图3表示。