实验十七 多种排序算法实现成绩统计排序问题
·学生数据结构成绩管理系统
一、实验目的
1．掌握各种排序算法基本思想的实现。 2．通过实现算法效率对比分析。
二、实验环境
⒈ 硬件：每个学生需配备计算机一台。操作系统：DOS或Windows； ⒉ 软件：DOS或Windows操作系统+Turbo C；
三、实验要求 [基本要求]
(1)学生信息及成绩的录入 要求包括的学生信息有:学号,姓名,性别,出生日期,民族 及数据结构成绩(具体内容可自行假设,至少录入10名以上学生). (2)学生成绩的查询
要求根据提供的学号完成学生成绩的查询
(3)学生成绩的分段统计和排序输出 统计出各分数段学生人数（60分以下，60~70，71~80,...) ,将学生成绩从高到低排序输出. 四、实验内容
1．在自己的U盘的“姓名+学号”文件夹中创建“实验16”文件夹，本次实验的所有程序和数据都要求存储到本文件夹中。
2．设计随机数生成学生成绩来测试排序算法运行时间的程序，其中可以通过修改RANDNUM的值来更改测试的数据量。具体参考如下：
#define RANDNUM 10 //随机数的个数 for(i=0;i {//产生1万个随机数 iRandNum[i]=rand()%RANDNUM; } 3．对随机数据进行排序算法实现。 4．对各种排序算法效率，进行测试与比较分析，记录运行时间及排序移动次数；把需排序的数改为50，进行同样测试，并比较测试结果。 五、报告要求 1．认真书写实验报告，字迹清晰，格式规范。报告中应写清姓名、学号、实验日期、实验题目、实验目的、实验要求。 2．报告中应书写主要源程序，且源程序中要有注释。 3．报告最后包含实验总结和体会。 30 综合实践：数据结构课程设计 实验预备知识： 1．能够运用C语言或其它高级语言熟练进行程序设计。 2．熟练运用流程图描述算法。 3．能够运用数据结构知识解决实际问题。 4．具有较强的实践动手能力。 5．具备较强的程序纠错能力和测试能力。 目的及意义 通过课程设计的综合训练，旨在帮助学生进一步系统的掌握数据结构这门课的主要内容，并进一步培养学生分析问题和解决问题的能力，主要体现在能够让学生针对实际问题有效地组织数据，选择合适的数据结构，并进行正确和高效的算法设计，并用程序实现算法。该课的课程设计是一个良好的程序设计技能训练的过程使学生能够： 1.了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力； 2.初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能； 3.提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力； 4.训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养计算机科学与技术专业学生所应具备的科学的工作方法和作风。 二、内容及时间分配 序号 1 2 3 4 合计 内容 系统分析与设计阶段 程序编制与调试阶段 总结报告和书写说明书阶段 答辩与考核阶段 时间 1天 2天 1天 1天 5天 三、设计要求 课程设计题目由课程设计指导教师在课程设计的前2周分配给课程设计小组，每个课程小组原则不能超过4人，各个课程设计小组题目原则不能相同。学生应端正学习态度，勤于思考、刻苦钻研，按照要求独立分析、解决问题，按计划完成课程设计任务；注意在课程设计中自觉培养创新意识和创新能力；必须独立完成课程设计任务，不得抄袭或找人代做，否则成绩以不及格记，并不能补考。 参考题目如下： 【问题描述】 处于对不同目的的旅客对交通工具有不同的要求。例如，因公出差的旅客希望在旅途中的时间尽可能短，出门旅游的游客则希望旅费尽可能省，而老年旅客则要求中转次数最少。编制一个全国城市间的交通咨询程序，为旅客提供两种或三种最优决策的交通咨询。 【基本要求】 （1）提供对城市信息进行编辑（如：添加或删除）的功能。 （2）城市之间有两种交通工具：火车和飞机。提供对列车时刻表和飞机航班进行编辑（增设或删除）的功能。 31 （3）提供两种最优决策：最快到达或最省钱到达。全程只考虑一种交通工具。 （4）旅途中耗费的总时间应该包括中转站的等候时间。 （5）咨询以用户和计算机的对话方式进行。由用户输入起始站、终点站、最优决策原则和交通工具，输出信息：最快需要多长时间才能到达或者最少需要多少旅费才能到达，并详细说明依次于何时乘坐哪一趟列车或哪一次班机到何地 四、课程设计参考题目 1.运动会分数统计（限1 人完成） 任务：参加运动会有n个学校，学校编号为1……n。比赛分成m个男子项目，和w个女子项目。项目编号为男子1……m，女子m+1……m+w。不同的项目取前五名或前三名积分；取前五名的积分分别为：7、5、3、2、1，前三名的积分分别为：5、3、2；哪些取前五名或前三名由学生自己设定。（m<=20,n<=20） 功能要求： 1)可以输入各个项目的前三名或前五名的成绩； 2)能统计各学校总分， 3)可以按学校编号或名称、学校总分、男女团体总分排序输出； 4)可以按学校编号查询学校某个项目的情况；可以按项目编号查询取得前三或前五名的学校。 5)数据存入文件并能随时查询 6)规定：输入数据形式和范围：可以输入学校的名称，运动项目的名称 输出形式：有合理的提示，各学校分数为整形 界面要求：有合理的提示，每个功能可以设立菜单，根据提示，可以完成相关的功能要求。 存储结构：学生自己根据系统功能要求自己设计，但是要求运动会的相关数据要存储在数据文件中。（数据文件的数据读写方法等相关内容在c语言程序设计的书上，请自学解决）请在最后的上交资料中指明你用到的存储结构； 测试数据：要求使用1、全部合法数据；2、整体非法数据；3、局部非法数据。进行程序测试，以保证程序的稳定。测试数据及测试结果请在上交的资料中写明； 2.飞机订票系统（限1 人完成） 任务：通过此系统可以实现如下功能： 录入： 可以录入航班情况（数据可以存储在一个数据文件中，数据结构、具体数据自定） 查询： 可以查询某个航线的情况（如，输入航班号，查询起降时间，起飞抵达城市，航班票价，票价折扣，确定航班是否满仓）； 可以输入起飞抵达城市，查询飞机航班情况； 订票：（订票情况可以存在一个数据文件中，结构自己设定） 可以订票，如果该航班已经无票，可以提供相关可选择航班； 退票： 可退票，退票后修改相关数据文件； 客户资料有姓名，证件号，订票数量及航班情况，订单要有编号。 修改航班信息： 当航班信息改变可以修改航班数据文件 要求： 根据以上功能说明，设计航班信息，订票信息的存储结构，设计程序完成功能； 32 3.文章编辑（限1 人完成） 功能：输入一页文字，程序可以统计出文字、数字、空格的个数。 静态存储一页文章，每行最多不超过80个字符，共N行；要求（1）分别统计出其中英文字母数和空格数及整篇文章总字数；（2）统计某一字符串在文章中出现的次数，并输出该次数；（3）删除某一子串，并将后面的字符前移。 存储结构使用线性表，分别用几个子函数实现相应的功能； 输入数据的形式和范围：可以输入大写、小写的英文字母、任何数字及标点符号。 输出形式：（1）分行输出用户输入的各行字符；（2）分4行输出\全部字母数\、\数字个数\、\空格个数\、\文章总字数\（3）输出删除某一字符串后的文章； 4.宿舍管理查询软件（限1 人完成） 1)任务：为宿舍管理人员编写一个宿舍管理查询软件, 程序设计要求： A.采用交互工作方式 B.建立数据文件，数据文件按关键字（姓名、学号、房号）进行排序(冒泡、选择、插入排序等任选一种) 2)查询菜单: (用二分查找实现以下操作) A.按姓名查询 B.按学号查询 C.按房号查询 3)打印任一查询结果（可以连续操作） 5.校园导航问题（限1 人完成） 设计要求：设计你的学校的平面图，至少包括10个以上的场所，每两个场所间可以有不同的路，且路长也可能不同，找出从任意场所到达另一场所的最佳路径（最短路径）。 6.教学计划编制问题（限1 人完成） 设计要求：针对计算机系本科课程，根据课程之间的依赖关系（如离散数学应在数据结构之前开设）制定课程安排计划，并满足各学期课程数目大致相同。 7.散列法的实验研究（限1 人完成） 散列法中，散列函数构造方法多种多样，同时对于同一散列函数解决冲突的方法也可以不同。两者是影响查询算法性能的关键因素。对于几种典型的散列函数构造方法，做实验观察，不同的解决冲突方法对查询性能的影响。 8.图书借阅管理系统（限1 人完成） 主要分为两大功能： 1)图书管理(增加图书、查询图书、删除图书、图书借阅、还书)； 2)会员管理(增加会员、查询会员、删除会员、借书信息)； 9.学生成绩管理（限1 人完成） 33 实现功能：输入、输出、插入、删除、查找、追加、读入、显示、保存、拷贝、排序、索引、分类合计、退出。 10.活期储蓄帐目管理（限1 人完成） 活期储蓄处理中，储户开户、销户、存入、支出活动频繁，系统设计要求： 1)能比较迅速地找到储户的帐户，以实现存款、取款记账； 2)能比较简单，迅速地实现插入和删除，以实现开户和销户的需要。 11.二叉排序树的实现（限1 人完成） 用顺序和二叉链表作存储结构 1)以回车('\\n')为输入结束标志,输入数列L，生成一棵二叉排 序树T； 2)对二叉排序树T作中序遍历，输出结果； 3)输入元素x,查找二叉排序树T,若存在含x的结点,则删除该结点,并作中序遍历(执行操作2)；否则输出信息“无x”； 12.最小生成树问题（限1 人完成） 设计要求：在n个城市之间建设网络，只需保证连通即可，求最经济的架设方法。存储结构采用多种。求解算法多种。 13.通讯录的制作（限1 人完成） 设计目的：用〈〈数据结构〉〉中的双向链表作数据结构，结合C语言基本知识。编写一个通讯录管理系统。以把所学数据结构知识应用到实际软件开发中去。 设计内容：本系统应完成一下几方面的功能： 1)输入信息——enter(); 2)显示信息———display( ); 3)查找以姓名作为关键字 ———search( ); 4)删除信息———delete( ); 5)存盘———save ( ); 6)装入———load( ) ; 设计要求： 1)每条信息至包含 ：姓名（NAME ）街道（STREET）城市（CITY）邮编（EIP）国家（STATE）几项 2)作为一个完整的系统，应具有友好的界面和较强的容错能力 3)上机能正常运行，并写出课程设计报告 14.哈夫曼编码/译码器（限1 人完成） 【问题描述】 设计一个利用哈夫曼算法的编码和译码系统，重复地显示并处理以下项目，直到选择退出为止。 【基本要求】 1)将权值数据存放在数据文件(文件名为data.txt，位于执行程序的当前目录中) 2)分别采用动态和静态存储结构 3)初始化：键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值，建立哈夫曼树； 4)编码：利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码； 5)输出编码； 34