C语言课程设计报告约瑟夫环胡存夫.doc

C语言课程设计报告约瑟夫环胡存夫262020年4月19日文档仅供参考 沈阳航空航天大学 课 程 设 计 报 告 课程设计名称：C语言课程设计 课程设计题目：约瑟夫环 院（系）：计算机学院 专 业：计算机科学与技术 班 级：3410301 学 号： 姓 名： 胡存夫 指导教师： 丁一军目 录1 课程设计介绍11.1 课程设计内容及要求11.2 系统需求12 课程设计原理32.1 课设题目粗略分析32.2.1 功能模块图52.2.2 流程图分析53 调试与分析103.1 调试过程10参考文献16附 录（关键部分程序清单）16 1 课程设计介绍1.1 课程设计内容及要求设计程序，实现算术表示式求值，系统主要功能如下：1.问题描述 约瑟夫环问题的一种描述是：编号为1,2,n的n个人按顺时针方向围坐一圈，每人持有一个密码（正整数）。一开始任选一个正整数作为报数上限值m，从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数，报到m时停止报数。报m的人出列，将她的密码作为新的m值，从她在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数，如此下去，直至所有人全部出列为止。试设计一个程序求出出列顺序。2.分析约瑟夫问题： n个人围成圈，每人各持一个密码，任选一个正整数作为报数上限值m，从第一个人开始，数到第m个人，删除并以出列者密码作为新的m值，从下一个人开始进行第二轮操作，直到所有人都出列。设计1.2 系统需求1.需求 此程序最终目的是要求出所有人的出列顺序2.功能描述 1234567890这是第一个人，她的密码是“1”，个她输一个m值，如果m=3,则从她开始向下走3个这就是第二步的位置，这时她的密码作为新的m值，即m=4,同时得到的第一个密码为4；4号出去向下走4，到9这儿；（这这一步完了剩余的为：1,2,3,5,6，7,8,9,0，）这就是第三步的位置，这时她的密码作为新的m值，即m=9，同时得到的第二个密码为9；9号出去向下走9，到0这儿；继续走就行了（这儿剩余的就是：1，2，3，5，6,7,8,0）图1.1 约瑟夫环功能示图2 课程设计原理2.1 课设题目粗略分析根据课设题目要求，拟将整体程序分为四大模块。此四个模块相互独立，没有嵌套调用的情况，以下是五个模块：（1）创立链表模块void createList(LNode *ppHead,int n)（2）出队处理模块void jose(LNode *ppHead,int m_pwd)（3）约瑟夫环说明输出模块void instruction()（4）菜单模块void menu()（5）主函数模块int main（）原理图介绍3271484约瑟夫环原理演示图1234567第二部：第一次停下的位置，此时6号出列，并将她的值作为新的m值，即：新的m=8；从7好开始继续向下走8次，到1号的位置最后排序后的密码序列：（本图只演示前两步）8第三步：第二次，1号出列第四步：第三次，4号出列3第一步：给第一个人赋初始密码为：20则从它开始向下走20次，到6号位置241746147235图2.1 约瑟夫环原理演示图2.2.1 功能模块图Case 2:建立的约瑟夫环,并输出已建立的约瑟夫环：createList(LNode *ppHead,int n)输出该约瑟夫环的每个人的出列顺序: jose(LNode *ppHead,int m_pwd)图2.2 约瑟夫环函数调用关系图菜单函数；void menu()主函数调用函数；main()Case 1：一个简单的输出函数，用于说明约瑟夫环；void instruction()Case 0:default : 输入0，退出 exit(0)；2.2.2 流程图分析 1. 否是createList（）;从主函数中获取玩家信息n如果n0创立循环单链表，储存各个玩家密码退出创立链表完成返回主函数main()创立储存玩家密码的循环单链表的方法Main()函数图2.3 创立链表函数的数据流程图2. Main()函数从循环链表中按初始密码依次扫描，找出对应的玩家序列输出其持有的密码i=ppHead-pwd; j=ppHead-num;移动浮标指针m_pwd=ppHead-pwd;输出密码后，删除相应的结点，并释放所占的储存空间free(ppHead); ppHead=p-next;执行完后返回主函数jose()；出队函数出队处理的方法图2.4出队函数的数据流程图3. void instruction() printf(*n); printf(约瑟夫环:n); printf( 编号为1,2,3,4,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密n); printf(码(正整数).一开始任选一个正整数作为报数的上限值m,从第一个人开始n); printf(按顺时针方向自1开始顺序报数,报到时停止.报m的人出列，将她的密码n); printf(m作为新的m值,从她在顺时针方向上的下一人开始重新从1报数,如此下去,n); printf(直到所有人全部出列为止.编程打印出列顺序.n); printf(*n); return 0;4菜单模块void menu()printf(*约瑟夫环 *n);printf( n);printf( 1约瑟夫环问题的阐述 n);printf( 2按要求求解约瑟夫环 n);printf( 0退出 n);printf(* 欢迎使用！ *n);5. Main()开始Menu()功能菜单功能1：约瑟夫环说明功能2：按要求求解约瑟夫环功能3：退出系统输入总人数n输入开始上线数：m输入每个玩家的密码调用：createList(&ppHead,n);jose(ppHead,m);函数求解所需的密码序列选择要执行的操作程序运行完，自动返回到功能菜单图2.5 主函数数据流程图3 调试与分析3.1 调试过程在调试程序是主要遇到一下几类问题： 这是一个使用循环链表的经典问题。本程序开始运行界面如下：图3.1 约瑟夫环开始运行界面选择1进入约瑟夫环问题阐述。图3.2约瑟夫环问题阐述选择2，输入下列数据测试：请输入总人数n：7请输入开始上限数m：20；请依次输入每个人的密码：3 1 7 2 4 8 4出队顺序：6 1 4 7 2 3 5图3.3 约瑟夫环测试1继续选择2，输入下列数据测试：请输入总人数n：5请输入开始上限数m：30请依次输入每个人的密码：3 4 5 6 7 出队顺序：5 3 1 2 4图3.4 约瑟夫环测试2继续选择2，输入下列数据测试：请输入总人数n：8请输入开始上限数m：14请依次输入每个人的密码：3 4 5 6 7 8 9 10出队顺序：6 7 2 8 3 5 1 4图3.5 约瑟夫环测试3测试完成，选择0退出。. 参考文献1 严蔚敏，吴伟民.数据结构M.北京：清华大学出版社， .2 张长海，陈娟.C程序设计M.北京：高等教育出版社， . 3 谭浩强.C程序设计M.北京：清华大学出版社， .4严蔚敏，吴伟民.数据结构题集（C语言版）.清华大学出版社.5DATA STRUCTURE WITH C+. William Ford,William Topp .清华大学出版社（影印版）. 附 录（关键部分程序清单）程序代码#include /输入输出函数头文件#include /字符串转短整形函数的头文件10140219/typedef struct LNode/定义单循环链表中节点的结构 int num;/编号 int pwd;/passwordstruct LNode *next;/指向下一结点的指针LNode;/*构造结点*/LNode *createNode(int m_num,int m_pwd)LNode *p;p=(LNode *)malloc(sizeof(LNode);/生成一个结点 p-num=m_num;/把实参赋给相应的数据域p-pwd=m_pwd;p-next=NULL;/指针域为空return p; /*创立循环链表*/void createList(LNode *ppHead,int n)/*创立单向循环链表ppHead，人数个数为n，并输入每个人的密码值，若 建立失败则生成头结点，让cur指向她，若建立成功则插入结点P，cur指 向的数据元素为p,后续为空的节点，再把P插入循环链表ppHead中*/int i,m_pwd;LNode *p,*cur;/cur:浮标指针for(i=1;inext=*ppHead;/cur的指针域指向自身 else/如果不为空，则插入结点 p-next = cur-next;cur-next = p;cur= p;/cur指向新插入结点 printf(完成创立！n); /提示链表创立完成 /*出队处理*/void jose(LNode *ppHead,int m_pwd)/*p指向要删除节点的前一个节点，ppHead指向要删除的节点，使p=ppHead，ppHead再指向要删除节点的下一个节点，使p和ppHead链接，输出p指向节点的编号和密码值，释放ppHead，如此循环，直至把所有节点都打印和删除为止！*/int i,j;LNode *p,*p_del;/定义指针变量for(i=1;p!=ppHead;i+)for(j=1;jnext;/ppHead指向下一个元素p-next = ppHead-next;/p结点与头结点链接i=ppHead-pwd;/i赋值为ppHead-pwd j=ppHead-num;/j赋值为ppHead-num，j为要删除的密码值printf(第%d个人出列，密码：%dn,j,i); m_pwd=ppHead-pwd;/m_pwd赋值为ppHead-pwdfree(ppHead);/释放头结点ppHead=p-next;/ppHead重新赋值给p-next,即释放前的ppHead-pwd指针/删除报数结点 i=ppHead-pwd;/i赋值为ppHead-pwdj=ppHead-num;/j赋值为ppHead-numprintf(最后一个出列是%d号，密码是:%dn,j,i); free(ppHead);/释放头结点void instruction() printf(*n); printf(约瑟夫环:n); printf( 编号为1,2,3,4,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密n); printf(码(正整数).一开始任选一个正整数作为报数的上限值m,从第一个人开始n); printf(按顺时针方向自1开始顺序报数,报到时停止.报m的人出列，将她的密码n); printf(m作为新的m值,从她在顺时针方向上的下一人开始重新从1报数,如此下去,n); printf(直到所有人全部出列为止.编程打印出列顺序.n); printf(*n); return 0;void menu()printf(*约瑟夫环 *n);printf( n);printf( 1约瑟夫环问题的阐述 n);printf( 2按要求求解约瑟夫环 n);printf( 0退出 n);printf(* 欢迎使用！ *n); /*主函数模块*/int main() int n,m,x; LNode *ppHead=NULL; menu(); printf(n请选择要执行的操作：); scanf(%d,&x); system(cls); switch(x) case 1: printf(*n); printf(约瑟夫环:n); printf( 编号为1,2,3,4,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密n); printf(码(正整数).一开始任选一个正整数作为报数的上限值m,从第一个人开始n); printf(按顺时针方向自1开始顺序报数,报到m时停止.报m的人出列，将她的密码n); printf(m作为新的m值,从她在顺时针方向上的下一人开始重新从1报数,如此下去,n); printf(直到所有人全部出列为止.编程打印出列顺序.n); printf(*n); main(); break; case 2: printf(n请输入总人数n：); scanf(%d,&n); printf(请输入开始上限数m：); scanf(%d,&m); createList(&ppHead,n); printf(n);printf(出队顺序：n); jose(ppHead,m); printf(n约瑟夫环游戏结束!n); main();break; case 0: exit(0); default: system(cls); printf(n您选择的操作有误，请重新选择.nnn); main(); return 0; 课程设计总结：本次课程设计涉及到的范围很广，让本人能够比较系统的对C语言和数据结构进行一次整理和复习。同时有了很多的体会和经验。巩固了以前学过的C语言的知识，在这次课程设计中我体会到C语言超强的逻辑性，能够熟练使用VC+的编译环境，也对这两门课程有了新的认识，她们既有联系，又相互区别，在编写程序过程中要灵活应用对数据结构的理解有待加强，算法的知识面也有待于提高。不同的人会选择不同的算法，因此即使同样的程序，不同的人必然会设计出不同的方案，因此以后的学习生活中，一定要广泛涉猎，掌握更多更好的解决问题的方法。此次设计让我意识到程序设计是脑力劳动和体力劳动相结合的，没有平时基础的训练是不会写出高效的算法。此次课程设计时间虽短，但却课设的过程是短暂的，但我所收获的是永恒的。它让我尝到了学习的快乐，成功的喜悦，更让我懂得了不少做人的道理。要完成一项任务或把东西学好就必须有足够的信心，持久的耐心，有面对困难无所畏惧的精神，这对我日后的学习和生活产生了深远一个影响。指导教师评语：指导教师(签字)： 年 月 日课程设计成绩