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猴子选大王湖北民族学院数据结构课程设计课题名称：猴子选大王专业：计算机科学与技术班级：0311401 姓名：刘春月学号：031140105 指导老师：向静一、设计题目猴子选大王二、主要内容一堆猴子都有编号，编号是1，2，3 ...m ,这群猴子（m个）按照1-m的顺序围坐一圈，从第1开始数，每数到第N个，该猴子就要离开此圈，这样依次下来，直到圈中只剩下最后一只猴子，则该猴子为大王。三、具体要求及应提交的材料要求：使用数组和循环链表等两种以上的存储方式来做输入数据：输入m,n m,n 为整数，n<m 输出形式：中文提示按照m个猴子，数n 个数的方法，输出为大王的猴子是几号，建立一个函数来实现此功能用C/C++语言编程实现上述内容，对每个问题写出一个算法实现，并按数学与计算机学院对课程设计说明书规范化要求，写出课程设计说明书。可采用数组、链表数据结构实现。在此基础上用C/C++实现其操作。五、推荐参考资料 [1] 严蔚敏，吴伟民.数据结构.清华大学出版社出版。 [2] 严蔚敏，吴伟民. 数据结构题集(C语言版) .清华大学出版社.2003年5月。 [3] 唐策善，李龙澎.数据结构(作C语言描述) .高等教育出版社.2001年9月 [4] 朱战立.数据结构(C++语言描述)（第二版本）.高等出版社出版.2004年4月 [5] 胡学钢.数据结构(C语言版) .高等教育出版社.2004年8月 [6] 徐孝凯等著.数据结构（C语言描述）.清华大学出版社.2004 目录摘要 3 引言 4 1 需求分析 4 1.1任务与分析 4 1.2链表定义 4 1.3主函数实现调用操作·····························································5 2　详细设计 9 3 调试分析 14 4　用户使用说明 15 5　测试结果 15 结论 16 致谢 16 参考文献 16 摘要随着计算机的普及，涉及计算机相关的科目也越来越普遍，其中数据结构是计算机专业重要的专业基础课程与核心课程之一，为适应我国计算机科学技术的发展和应用，学好数据结构非常必要，然而要掌握数据结构的知识非常难，所以对“数据结构”的课程设计比不可少。本课程设计主要通过使用循环链表、数组、以及单向链表，将猴子编号来数据化待选猴子坐成一个圈，并对圈内的猴子进行报数选取大王。最终输出选出的猴子大王的编号。考虑到循环链表、数组、以及单向链表要使用不同的结构体、算法等，故将不同的三种方法设计为分开的三个类。只在主函数中调用其相应的函数。程序通过调试运行，结果与预计结果一致，初步实现了设计功能。关键词：现代版；队列（循环链表）；队列（数组）；单向链表；数据结构引言 A、课程设计任务本课程设计主要实现在循环链表、数组、单向链表三种不同存储结构下对问题（即：“一堆猴子都有编号，编号是1，2，3 ...m ,这群猴子（m个）按照1-m的顺序围坐一圈，从第1开始数，每数到第N个，该猴子就要离开此圈，这样依次下来，直到圈中只剩下最后一只猴子，则该猴子为大王。”）实现要求。依据猴子的编号数据化将猴子用以上方式存储。并进行报数入队，与出队操作。最终输出最后一位猴子编号，该猴子为此次当选的猴王。 B、课程设计性质数据结构课程设计是重要地实践性教学环节。在进行了程序设计语言课和《数据结构》课程教学的基础上，设计实现相关的数据结构经典问题，有助于加深对数据结构课程的认识。本课程设计是数据结构中的一个关于数组、链表等算法的实现，包括在存储结构中添加、删除操作，最后把结果输出。此课程设计要求对数组存储结构和链表存储结构非常熟悉，并能熟练使用它们。 C、课程设计目的其目的是让我们在学习完C++、数据结构等课程基础上，掌握数据的存储结构、掌握数据相应的存储，添加，更新等操作，并用输出结果。进一步掌握设计、实现较大系统的完整过程，包括系统分析、编码设计、系统集成、以及调试分析，熟练掌握数据结构的选择、设计、实现以及操作方法，为进一步的应用开发打好基础。 1 需求分析 1.1任务与分析猴子选大王，众多猴子纷纷想成为大王，以一统群族。更便享有最高的地位与权利，因而导致猴子间惨重的事件发生。在现代发展的社会中不管人类还是猴子都不想看到如此不幸的画面。故利用计算机软件来解决血腥的冲突。即将编号为1，2，……n的一群猴子按照1-n的顺序围坐成一个圈，所以可以用数组将其以循环的方式存储，输入猴子的总数m与要报的数n，且保证n<m。还用rear表示数组尾front数组头，并进行报数，将未报到指定数的猴子加到rear；用链表时可以用指针结点将一个猴子作为一个结点存储，也用front表示链表头，rear表示链表尾。将未到报数的猴子加到链表尾；循环链表就将链表的头尾连接，不用将未报到n的猴子加到尾部，只需将报到n的猴子结点删除。最后输出最后一个猴子的信息，便得出该猴子为此次选举的猴子大王。具体步骤如下：第一步建立数组（链表），填入猴子编号及猴子出局时报的数；第二步从第一个猴子报数；第三步数组存储中将数m的猴子不作操作，将未数到的猴子循环存在数组中，可以将报过数的信息猴子覆盖。链表中将报到的猴子结点删除；第四步继续报数，重复第三步。到只剩一个猴子编号；第五步输出此猴子的信息。 1.2.链表定义 /* 定义链表节点类型 */ typedef struct node { int data; struct node *next; }linklist; 1.3主函数的实现调用操作：采用循环链表来实现，可参考课本。 int main() { int i, n, k, m, total; linklist *head, *p, *s, *q; /* 读入问题条件 */ printf("Please enter the number of monkeys:"); scanf("%d", &n); printf("Please enter from the monkeys began to count off the first of several:"); scanf("%d", &k); printf("Please enter the number out:"); scanf("%d", &m); /* 创建循环链表，头节点也存信息 */ head = (linklist*) malloc(sizeof(linklist)); p = head; p->data = 1; p->next = p; /* 初始化循环链表 */ for (i = 2; i <= n; i++) { s = (linklist*) malloc(sizeof(linklist)); s->data = i; s->next = p->next; p->next = s; p = p->next; } /* 找到第 k 个节点 */ p = head; for (i = 1; i < k; i++) { p = p->next; } /* 保存节点总数 */ total = n; printf("\nOut of sequence:"); q = head; /* 只剩一个节点时停止循环 */ while (total != 1) { /* 报数过程，p指向要删除的节点 */ for (i = 1; i < m; i++) { p = p->next; } /* 打印要删除的节点序号 */ printf("[%d] ", p->data); /* q 指向 p 节点的前驱 */ while (q->next != p) { q = q->next; } /* 删除 p 节点 */ q->next = p->next; /* 保存被删除节点指针 */ s = p; /* p 指向被删除节点的后继 */ p = p->next; /* 释放被删除的节点 */ free(s); /* 节点个数减一 */ total--; } /* 打印最后剩下的节点序号 */ printf("\n\n King of the Monkey is the No. [%d] \n\n", p->data); free(p); system("pause"); return 0; } 2.详细设计程序代码： #include <stdio.h> #include <stdlib.h> /* 定义链表节点类型 */ typedef struct node { int data; struct node *next; }linklist; int main() { int i, n, k, m, total; linklist *head, *p, *s, *q; /* 读入问题条件 */ printf("Please enter the number of monkeys:"); scanf("%d", &n); printf("Please enter from the monkeys began to count off the first of several:"); scanf("%d", &k); printf("Please enter the number out:"); scanf("%d", &m); /* 创建循环链表，头节点也存信息 */ head = (linklist*) malloc(sizeof(linklist)); p = head; p->data = 1; p->next = p; /* 初始化循环链表 */ for (i = 2; i <= n; i++) { s = (linklist*) malloc(sizeof(linklist)); s->data = i; s->next = p->next; p->next = s; p = p->next; } /* 找到第 k 个节点 */ p = head; for (i = 1; i < k; i++) { p = p->next; } /* 保存节点总数 */ total = n; printf("\nOut of sequence:"); q = head; /* 只剩一个节点时停止循环 */ while (total != 1) { /* 报数过程，p指向要删除的节点 */ for (i = 1; i < m; i++) { p = p->next; } /* 打印要删除的节点序号 */ printf("[%d] ", p->data); /* q 指向 p 节点的前驱 */ while (q->next != p) { q = q->next; } /* 删除 p 节点 */ q->next = p->next; /* 保存被删除节点指针 */ s = p; /* p 指向被删除节点的后继 */ p = p->next; /* 释放被删除的节点 */ free(s); /* 节点个数减一 */ total--; } /* 打印最后剩下的节点序号 */ printf("\n\n King of the Monkey is the No. [%d] \n\n", p->data); free(p); system("pause"); return 0; } 3 调试分析　由于此次的课程设计题目所需要的相关知识大多数可在《数据结构》书中找到，或借鉴。所以在完成代码后运行时，没出现严重错误和问题。只是有点小问题，即局部变量用错：没定义的也用了。调试并找出错误，进行修改。最后获得成功。 4　用户使用说明该系统具有简单、明了、使用等特点，能够方便、准确的计算出众多猴子编号选举大王的结果。当使用该系统时，系统会给出相关的提示信息，用户只需根据提示信息，即可完成系统提供的所有功能。 5　测试结果结论在课程设计中，首先要看清问题，将问题要求理解透彻，在构思要如何实现，要用到哪些函数，要用什么算法，在课程设计构思中选算法是一个很重要的概念。只有确定用什么算法后才能接下来的工作，将流程图画在纸上，再进行代码的编写。在程序设计中编写代码只是一个方面，调试才是关键，它是一个相当繁琐的过程。有许多新的问题需要被解决，但同时它也是个比较重要的过程，在调试中，你会学到很多新的东西，从而增加你编程能力和经验。通过本次实习，温固了数据结构的相关知识，加深了对课内所学的有关数据的逻辑结构和存储表示、数据结构的选择合应用、算法的设计和时空效率分析等内容的理解，进一步熟悉了C++的应用与编程环境，巩固并提高了分析问题，解决问题的能力。致谢在本次课程设计过程中，首先感谢学校相关领导给了我一次提升实力的机会。其次要感谢监督我完成该实验的老师，是她在我需要必要帮助时，申出了援助之手。还要感谢教过我C++语言和数据结构的各位老师，是他们的授课，让我打下了完成该实验的基础。最后，感谢身边的同学们、朋友们以及网友们，是你们给了我完成该实验的思路、方法。参考文献［1］杨宝刚.开展企业管理信息化工作的步骤［J］.企业管理.2002.（11）.12~15 ［2］Islamabad. Software tools for forgery detection［J］. Business line.2001. (5）. 29~32 ［3］王立柱.C/C++与数据结构.北京：清华大学出版社，2002 ［4］顾元刚.数据结构简明教程.南京：东南大学出版社等，2003 ［5］郭福顺，王晓芬，李莲治《数据结构》（修订本），大连理工大学出版社，1997 17

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