数据结构与算法课程设计计划书

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1、计算机科学与工程学院集中性实践教学计划书（ 2014-2015 学年第 一 学期）课程名称： 数据结构与算法课程设计 专 业：计算机科学与技术 软件工程、网络工程班 级：计算机科学与技术 131-6软件工程 131-4网络工程 131-4课程负责人： 李锡祚 指导教师分配情况：专业 指导教师计算机科学与技术 孟佳娜(1 班) 张恒博(2 班) 王巍(3 班)刘爽(4 班) 李威( 5 班) 李笑牛(6 班) 软件工程 王玲芬(1 班) 赵丹丹(2 班) 王存睿(3 班) 宋海玉(4 班)网络工程 王晓强(1 班) 郭海(2 班) 于艳莉(3 班) 王波(4 班)1教学起止周：第 17 至 19

2、 教学周一、 教学目的：使学生能够根据数据对象的特性，合理的组织数据并能综合运用数据结构与算法基本知识和程序设计基本知识解决实际问题，培养基本的、良好的程序设计技能。二、 主要阶段、内容、时间及地点安排（以天为单位计）：1、阶段与内容第 1 阶段（17 周，校企合作指导）在为期一周校企合作模式的训练中，让学生对数据结构有一定的掌握，熟悉数据结构的常用算法并灵活运用，熟练使用开发工具，简单了解开发流程和团队协作的开发模式，并充分认识到数据结构在以后实际的项目开发中的重要作用。 （具体流程见企业实训计划书）第 2 阶段：(18-19 周，校内教师指导)通过为期二周的课程设计集中训练, 使学生能够根

3、据数据对象的特性，合理的组织数据并能综合运用数据结构与算法基本知识和程序设计基本知识解决实际问题。1. 指导教师布置设计任务并解析有关题目的设计指标和任务的具体内容，学生选择题目，明确问题描述和要求，查阅资料（要求：各班长或学习委员将本班的选题表交给辅导教师，一人一题，每道题的选择人数原则上不能超过 3 人，第一天课程设计结束后，每名学生都要确定题目） （1 天） 。2. 明确题目要求、确定数据结构、设计算法，编写程序、调试程序、测试程序（7 天） （要求：准备足够的测试数据，对软件进行测试与调试。 ） 。3. 验收与答辩（上机演示，回答教师提问） （1 天） ；4. 撰写课程设计报告（1 天

4、） 。2、地点与时间 地点：金石滩校区计算机科学与工程学院实验中心计科 131-2 班: F401、计科 133-4 班 F405、计科 135-6 班 F409软件工程 131、4 班: F209、软件工程 132-3 班: F205网络工程 131-2 班: F303、网络工程 123-4 班: F307时间：上午 8:3011:202下午 1:304:20计算机科学与技术：课 程 设 计 上 机 时 间 表软件工程：课 程 设 计 上 机 时 间 表网络工程： 课 程 设 计 上 机 时 间 表周一 周二 周三 周四 周五17 周 上午、下 午 上午、下午 上午、下午 上午、下 午 上午

5、、下午18 周 上午 下午 上午 元旦休息 上午(串到周日)19 周 上午 下午 上午 下午(验收) 撰写报告周一 周二 周三 周四 周五17 周 上午、下午 上午、下午 上午、下午 上午、下午 上午、下午18 周上午、下午 上午计科 12 班 I405计科 56 班 I301元旦放假 上午、下午(串到周日)19 周上午、下午 上午计科 34 班 I405计科 56 班 I301上午、下午（验收）撰写报告周一 周二 周三 周四 周五17 周 上午、下 午 上午、下午 上午、下午 上午、下午 上午、下午18 周 上午 上午 上午 元旦休息 上午(串到周日)19 周 上午 下午 上午 下午(验收)

6、 撰写报告三、课程设计题目及具体要求：1. 日历系统问题描述：设计并实现输出日历的程序,根据用户输入的年份,按格式输入该年度的日历,包括月份,星期。3基本要求:输入任一年份, 显示出该年的所有月份日期，对应的星期, 注意闰年情况显示格式：1）月份：中文英文都可以，2）下一行显示星期，从周日到周六，中英文都可以3）下一行开始显示日期从 1 号开始，并按其是周几实际情况与上面的星期数垂直对齐测试数据：以 2004 年度为例输入年份:2004输入该年 1 月 1 日是星期几：4输出日历如下：The calendar of the year 2004.Januray 1 February 2Sun M

7、on Tue Wed Thu Fri Sat Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat1 2 3 1 2 3 4 5 6 74 5 6 7 8 9 10 8 9 10 11 12 13 1411 12 13 14 15 16 17 15 16 17 18 19 20 2118 19 20 21 22 23 24 22 23 24 25 26 27 2825 26 27 28 29 30 31 29= =March 3 April 4Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat1 2 3 4 5 6 1 2 37 8

8、 9 10 11 12 13 4 5 6 7 8 9 1014 15 16 17 18 19 20 11 12 13 14 15 16 1721 22 23 24 25 26 27 18 19 20 21 22 23 2428 29 30 31 25 26 27 28 29 30= =提高要求: 如果能自动对应星期，可得到良好成绩。2. 舞伴问题问题描述：一班有 m 个女生、n 个男生(m 不等于 n), 举办一场舞会. 男女生分别编号坐在舞池两边的椅子上，每曲开始时, 依次从男生和女生中各出一人配对跳舞, 本曲没成功配对者坐着等待下一曲找舞伴，设计一个程序模拟舞伴配对过程。基本要求：输入男、

9、女学生的姓名、性别，由程序自动为男女生编号，可以顺序编号，也可以随机编号，输出每曲配对情况（包括男、女生的姓名、性别和编号） 。原始数据和结果数据要保存到文件中。测试数据：分别选择男生多于女生、女生多于男生、男女生相等的三组测试数据提高要求：计算出任意一位男生(编号为 X)和任意一位女生(编号为 Y), 在第 K 曲配对跳舞的情况。考核要求：（1）用队列表示男、女学生，能够从文件中读取数据，文件中至少包括三组测试数据，分别为男生多于女生、女生多于男生、男女生人数相等。顺序输入舞曲的编号，对于每支舞曲，4输入配对跳舞的男、女学生信息。并把本支舞曲的配对情况保存到文件中。完成上述任务，成绩为及格。

10、（2）在完成考核要求（1）的基础上，直接输出第 K 支舞曲的配对情况，能够处理异常，如文件空、只有男生或只有女生等。成绩为中等。3. 安排教学计划问题描述：大学的每个专业都要制定教学计划。假设任何专业都有固定的学习年限，每学年含两个学期，每学期的时间长度和学分上限值均相等。每个专业开设的课程都是确定的，而且课程在开设时间的安排上必须满足先修关系。每门课程有哪些先修课程是确定的，可以有任意多门，也可以没有。每门课程恰好占一个学期。试在这样的前提下设计一个教学计划编制程序。基本要求：输入参数包括学期总数，一学期的学分上限，每门课程的课程号、学分和直接先修课的课程号；允许两种策略，一是使学生在各学期

11、的学习负担尽量均匀，二是使课程尽量集中在前几个学期；若根据给定的条件问题无解，则报告适当的信息，否则输出教学计划表（如每个学期所开设的课程的课程号及学分） ，同时将教学计划输出到用户指定的文件中。教学计划的表格格式自行设定, 可以从键盘读取数据也可以从文件读取数据, 结果保存到文件中。测试数据：学期总数为 6，学分上限为 10，该专业共开设 12 门课。以 12 级某专业必修课与选修课为例，选择 12 门课程及相应学分，制定一个表明各门课程先后约束关系的有向图。提高要求：产生多种不同的方案，并使方案之间的差异尽可能地大。考核要求：（1）达到基本要求，成绩为良好，如果不能把结果保存到文件中，成绩

12、为不及格。（2）在达到基本要求的基础上，产生 3 种以上的解决方案，且用户界面友好，成绩为优秀。4. 计算表达式的值问题描述：对于给定的一个表达式，表达式中可以包括常数、算术运行符（“+” 、 “-”、“*”、 “/”）和括号，编写程序计算表达式的值。基本要求：从键盘输入一个正确的中缀表达式，将中缀表达式转换为对应的后缀表达式，计算后缀表达式的值。测试数据：任意选取一个符合题目要求的表达式。提高要求：（1）对于表达式中的简单错误，能够给出提示；（2）不仅提示错误，也能给出错误信息（3）表达式中可以包括单个字母表示的变量（4）能够处理多种操作符（5）实现包含简单运算的计算器（6）实现一个包含简单

13、运算和函数运算的计算器5考核要求：（1）表达式中的数据可以是整数或小数，达到基本要求，成绩为良好。如果仅能处理个位数，成绩为及格，如果仅能处理整数，成绩为中等。（2）在达到基本要求的基础之上，如果达到提高要求的 2 项或以上，成绩可以为优秀。鼓励设计图形用户界面。5. 设计 Huffman 编码器与解码器问题描述：利用哈夫曼编码进行信息通讯可以大大提高信道的利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。但是，这要求在发送端通过一个编码系统对待传输数据预先编码；在接受端将传来的数据进行译码。对于双工信道（即可以双向传输信息的信道） ，每端都需要一个完整的编/译码系统。试为这样的信息收发站编写一个哈夫曼

14、码的编/译码系统。基本要求：根据某字符文件统计字符出现频度，构造 Huffman 树，编制 Huffman 编码，并将给定字符文件编码，生成编码文件；再将给定编码文件解码，生成字符文件。 （要求按二进制位表示编码）提高要求：改进 Huffman 编码，产生两种以上的编码方案，对同一组测试数据，用不同的编码方案编码，从文件长度、算法复杂度等方面进行比较。测试数据：英文文档文件或中文文档文件。考核要求：（1）对原文件编码后，保存到新建文件中，将原文件与新文件比较，如果新文件长度大于原文件，则编码失败，成绩不及格。如果达到题目的基本要求，成绩为良好。（2）达到提高要求，成绩可以为优秀。6. 银行业务

15、模拟问题描述：设银行有四个服务窗口，一个等待队列, 每个窗口均可以办理存款、取款、挂失、还贷业务，每种业务所需的服务时间不同，客户到达银行后，先到打号机上打号，号票上包括到达时间、编号和需要办理的业务，然后在银行内等候, 当任一服务窗口空闲时,处理等候客户中排在最前面的客户的业务。写一个上述银行业务的模拟系统,通过模拟方法求出客户在银行内逗留的平均时间和每个窗口办理的客户数及办理的每种业务数。基本要求：每个客户到达银行的时间和需要办理的业务随机产生，输出一天客户在银行的平均逗留时间和每个窗口每天办理的客户数和每种业务数。提高要求：设计图形用户界面，模拟中国银行真实的打号机操作界面，当用户选择一种业务后，要提示用户排在前面的人数。测试数据：营业时间为 8