软件课程设计-实验报告(总)陈开武.doc

编号：（ ）字 号

《软件课程设计》报告

班 级：信息安全12-3
姓 名： 陈开武
学 号： 08123634
指导老师： 李政伟

中国矿业大学计算机科学与技术学院
2013年 4月

软件课程设计任务书

专业年级： 信息安全12-3
学生姓名： 陈开武

任务下达日期： 2013年 5 月 20 日

课程设计日期： 2013年 5月 20日至 2013年 7月 1日

课程设计题目： 软件课程设计

类别
题目序号
成绩
面向过程
1. 用迭代法求a的立方根
4.输入一个人民币钱数，使用最少张数的人民币纸币，凑成上述的钱数，并输出求取结果

面向对象
1. 复数的加法以及对复数的输出以及在类中添加对复数进行其他基本运算
5. 自定义CStudent类的对象数据进行存储与读写处理

图形界面
1.通过MFCAPPWIZARD创建一个计算器

数据结构
1. 用链表和数组两种方式分别实现栈的出栈、入栈、取栈顶元素、判空、查找等操作；
3 .编程序，按如下方法求A矩阵的转置矩阵B：输入两个正整数m和n，而后通过使用指针配合new运算符生成一个m行n列的二维动态数组A以及另一个n行m列的二维动态数组B，之后为A输入数据（A矩阵数据），进而求出其转置矩阵B（数据放动态数组B中）并输出结果。.

软件课程设计指导教师评阅书

指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题等）：

成 绩： 指导教师签字：
年 月 日

目录
一、面向过程设计题1--------用迭代法求a的立方根
1.1 需求分析……………………………………………………………………….…4
1.2 概要设计……………………………………………………………………..…...4
1.3 详细设计与编码………………………………………………………………...5
1.4 调试分析……………………………………………………………………..…...6
1.5 用户使用说明 ………………………………………………………….……….7
1.6 设计心得…………………………………………………………………..……...7

二、面向过程设计题4-------用最少张数的人民币纸币，凑成输入的钱数
2.1 需求分析…………………………………………………………………………7
2.2 概要设计………………………………………………………………….……...7
2.3 详细设计与编码………………………………………………………...……...7
2.4 调试分析………………………………………………………………………...10
2.5 用户使用说明 ………………………………………………………...……….10
2.6 设计心得………………………………………………………………………...10

三、面向对象设计题1-----对复数的基本运算
3.1 需求分析…………………………………………………………………………8
3.2 概要设计…………………………………………………………….…………...9
3.3 详细设计与编码……………………………………………………….……….9
3.4 调试分析……………………………………………………………….………...9
3.5 用户使用说明 ……………………………………………………..…………10
3.6 设计心得……………………………………………………………...………...10

四、面向对象设计题5----设计类CStudent并对文件输入和检索学生信息
4.1 需求分析………………………………………………………………….……..10
4.2 概要设计…………………………………………………………………….…..11
4.3 详细设计与编码……………………………………………………...….…….11
4.4 调试分析…………………………………………………………………....…...11
4.5 用户使用说明 …………………………………………………………...…….12
4.6 设计心得………………………………………………………………………...12

五、图形界面1---------计算器（计算器.rar）
5.1 需求分析……………………………………………………………………… .26
5.2 概要设计………………………………………………………………………..26
5.3 详细设计与编码………………………………………………………..……..28
5. 4 调试分析………………………………………………………………………...28
5. 5 用户使用说明 ………………………………………………………………….29
5. 6 设计心得………………………………………………………………………...29

六、数据结构1------用链表和数组两种方式分别实现栈的基本操作
6.1 需求分析…………………………………………………………………………30
6.2 概要设计…………………………………………….…………………………...30
6.3 详细设计与编码…………………………………...…………………………...34
6.4 调试分析………………………………………………………………….……...35
6.5 用户使用说明 ………………………………………………………………….35
6.6 设计心得……………………………………………………….………………...35

七、数据结构3--------求A矩阵的转置矩阵B
7.1需求分析……………………………………………………..…….……36
7.2概要设计………………………………………………………………...37
7.3详细设计与编码………………………………………………………...39
7.4调试分析………………………………………………………………...41
7.5用户使用说明 ………………………………………………………….41
7.6设计心得………………………………………………………………...41

八、课程设计总结 …………………………………………………… 42

一、 面向过程程序设计 1
1.1 需求分析：
编程序 用迭代法求a的立方根,求立方根的迭代公式为 ::Xi+1=（2*Xi）/3+a/(3*Xi*Xi) 假定X的初值为a,迭代到|Xi+1-Xi|<10的-5次方为止. 显示a=3,27的值,并通过调用pow(a,1.0/3)函数加以验证.。
【输入数据】：3
【输出数据】：1.44225
【输入数据】：27
【输入数据】：3

1.2 概要设计：
（1）声明程序要调用系统pow函数；
（2）定义5个double型的变量；
（3）用户输入一个正整数；
（4）判断当输入为负数或0时，输出出错提示；
（5）利用迭代法求a的立方根；
（6）调用pow函数来求a的立方；
（7）输出用迭代法和pow函数求得的a的立方根。

1.3详细设计与编码：
判断a是否为正整数
用户输入整数a
（1）流程图

是。利用迭代法求a的立方根
否
提示出
错信息

调用pow函数来求a的立方

输出用迭代法和pow函数求得的a的立方根

完成一次操作

继续重复上面操作

(2) 源程序

#include <iostream>
using namespace std;
#include <cmath> //先声明程序要调用pow函数。
int main()
{
double a,b,X,Y,z; //定义5个double型的变量
while(1)
{
cout<<"请输入一个数:"<<endl;
cin>>a;
if(a<=0) {cout<<"错误!"<<endl;break;} //如果输入的a的值为非正数，则终止循环，并输入出错提示。
X= a;
do
{
b = X * 2/3 + a / (3 * X * X); //利用迭代法求a的立方根。
z= b-X;
X=b;
}
while((z<= -0.00001) || (z >= 0.00001)); //利用循环使a的立方根精确到小数点后五位。
Y= pow(a, 1.0/3); //调用pow函数来求a的立方根。
cout<<"要开立方根的数是:"<<a<<"\n"; //输出a的初始值。
cout<<"用迭代法求得的结果为:"<<X<<endl
<<"用系统计算机求得的结果为:"<<Y<<"\n"; //输出用迭代法和pow函数求得的a的立方根
}
return 0;
}

1.4调试分析：

分析：经过输入各类数值后，都取得了预期值，这说明了程序的正确性。对于用户可能输入的各类数据都有相应的结果或是报错，体现了程序的健壮性。

1.5用户使用说明：
按提示操作。

1.6 设计心得：
经过此次实验，首先熟悉了主函数对函数的调用。而且进一步加深了对do-while循环的使用，之前无法将调试框保留，致使每次只能输入一次数据的问题被解决了。

二、面向过程设计题4
2.1 需求分析：
编程序，输入正整数m，它代表一个人民币钱数（元数）。求取这样一个方案，使用最少张数的人民币纸币，凑成上述的钱数m，并输出求取结果。
注意，现在共有7种元以上面值的人民币纸币，分别为：100，50，20，10，5，2，1。
测试数据：
【输入数据】 760和50
【输出数据】 见调试分析

2.2 概要设计：
（1）定义整形变量a为用户输入值（金额数）；
(2) 判断当a为负数或0时，输出出错提示；
(3) 在a为正整数时，通过if语句分别计算出100、50、20、10、5、2、1元面额的钱的张数；
(4) 输出各面值钱币共多少张；
(5) 让用户选择是否继续输入金额数，重复程序。

2.3详细设计与编码：
(1) 流程图：

用户输入
a（金额数）
判断a是否为正整数
否
提示出
错信息

是是

是。通过if语句
分别计算并输出各面值钱的张数
选择是否继
续（继续输入1， 终止0）

否。终止程序
是。继续输入
a（金额数）

完成一次操作

(2)源程序
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{int a,k1,k2,k3,k4,k5,k6,k7,n; // 定义8个整型变量
do{ //加入do-while循环，保证数据多次运算
cout<<"请输入金额数："<<endl;
cin>>a; // 输入总金额数
if(a<=0) { cout<<"出错了！！！"<<endl;} // 排除a为非正数的情况
else
{
k1=a/100; // 通过if语句计算出100元面额的钱的张数
a=a-k1*100;
if(a>=50) k2=a/50;
else
k2=0; // 通过if语句计算出50元面额的钱的张数
a=a-k2*50;
if(a>=20) k3=a/20;
else k3=0; // 通过if语句计算出20元面额的钱的张数
a=a-k3*20;
if(a>=10) k4=a/10;
else k4=0; // 通过if语句计算出10元面额的钱的张数
a=a-k4*10;
if(a>=5) k5=a/5;
else k5=0; // 通过if语句计算出5元面额的钱的张数
a=a-k5*5;
if(a>=2) k6=a/2;
else k6=0; // 通过if语句计算出2元面额的钱的张数
a=a-k6*2;
k7=a; // 通过if语句计算出1元面额的钱的张数
cout<<"a元相当于"<<k1<<"张100元"<<endl;
cout<<k2<<"张50元"<<endl;
cout<<k3<<"张20元"<<endl;
cout<<k4<<"张10元"<<endl;
cout<<k5<<"张5元"<<endl;
cout<<k6<<"张2元"<<endl;
cout<<k7<<"张1元"<<endl; // 输出最后结果
}
cout<<"如要继续请输入1，退出请输入0"<<endl; // 让用户选择是否继续
cin>>n;
}while(n==1);
return 0;

}
2.4调试分析：

分析：经过输入各类预期数值后，都取得了预期值，这说明了程序的正确性。但对于用户可能输入的各类数据还没有充分的考虑到，例如但用户输入的是一个字母时程序就会崩溃。

2.5用户使用说明：
按提示操作，输入金额数，如果输入的不是正整数，会有错误提示。若输入正确，会得出各面值的张数。然后选择是否继续，输入1或0，继续或终止程序。

2.6 设计心得：
这次编程要比之前的更熟练一点，但还有很多地方需要继续学习，比如程序的健壮性，对用户可能的输入结果进行分析的能力都要加强培养，希望随着课程的开展，能够对以前的知识更加熟练、巩固，并提高自己的很多不足。

三、面向对象设计题1
3.1 需求分析：
自定义一个示意性的复数类型complex，其中含有若干个成员函数，使用该类可以完成复数的加法以及对复数的输出。请完成类定义，并编制主函数，说明complex类对象，对定义的各成员函数进行调用。
class complex{
double real; //复数实部
double imag; //复数虚部
public:
complex(); //无参构造函数
complex(double r, double i); //2参构造函数
complex addCom(complex c2); //调用者对象与对象c2相加，返回complex类对象
void outCom (); //输出调用者对象的有关数据（各分量）
};
进一步，在类中添加对复数进行其他基本运算（如，复数减、乘、除、取模等）的相应成员函数，并通过主函数处的调用来验证各函数的使用正确性。
测试数据：
【输入数据】12+3i和3+0i
【输出数据】见调试分析

3.2 概要设计：
（1） 定义一个complex类存放数据成员和成员函数；
（2） 构造函数的初始化；
（3） 对各种运算符进行重载；
（4） 提示用户输入要计算的数；
（5） 调用函数完成运算；
（6） 输出运算结果；

3.3详细设计与编码：
主函数

定义类对 象
提示用户从键盘输出两个复数

程序一次运行结束

输出两个复数的各种运算结果

(2) 源程序：
#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
class complex /*complex类的定义*/
{
private: /*私有数据成员*/
double real;
double imag;
public:
complex(){real=0;imag=0.0;} /*构造函数的初始化*/
~complex(){};
complex(double r,double i)
{
real=r;
imag=i;
}
complex operator+(complex &c2); /*重载运算符+，下面的同理*/
complex operator-(complex &c2);
complex operator*(complex &c2);
complex operator/(complex &c2);
double x(complex &c);
void display(); /*输出函数*/
void set();
};
double complex::x(complex &c)
{
return sqrt(c.real*c.real+c.imag*c.imag);
}
int i;
void complex::set()
{
cout<<"请输入第"<<i<<"个数的实部和虚部："<<endl;
cin>>real>>imag;
}
void complex::display() /*下面各类运算函数*/
{
cout<<"("<<real<<"，"<<imag<<"i"<<")"<<endl;
}
complex complex::operator +(complex &c2)
{
return complex(real+c2.real,imag+c2.imag);
}
complex complex::operator -(complex &c2)
{
return complex(real-c2.real,imag-c2.imag);
}
complex complex::operator *(complex &c2)
{
return complex((real*c2.real-imag*c2.imag),(real*c2.imag+imag*c2.real));
}
complex complex::operator /(complex &c2)
{
return complex((real*c2.real+imag*c2.imag)/(c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag),(imag*c2.real-real*c2.imag)/(c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag));
}
int main()
{
complex c1,c2,c7(0,0);
double x1,x2;
i=1;
cout<<"";c1.set();
i=2;
cout<<"";c2.set();
complex c3,c4,c5,c6;
c3=c1+c2;c4=c1-c2;c5=c1*c2;c6=c1/c2;
x1=c1.x(c1);
x2=c1.x(c2);
cout<<"相加得"<<endl;c3.display(); /*调用函数*/
cout<<"相减得"<<endl;c4.display();
cout<<"相乘得"<<endl;c5.display();
cout<<"相除得"<<endl;c6.display();
cout<<"第一个数的模"<<x1<<endl;
cout<<"第二个数的模"<<x2<<endl;
return 0;
}
3.4调试分析：

分析：输出结果与预设值完全一致，证实了程序的正确性。

3.5用户使用说明：
按提示操作，输入两个要计算的复数即可完成程序的运行。

3.6设计心得：
通过这次试验加深了对类的认识，包括类的定义，构造函数，虚构函数和类对象的定义，除此之外还复习了私有成员和公有成员的其别以及函数运算符的重载，总之收获挺大。

四、 面向对象设计题5
4.1 需求分析：
设计一个类CStudent，类中包含一个学生的基本数据如下：
编号，姓名，性别，年龄，数学成绩，计算机成绩，外语成绩。并假设编号为整数，且从1号往后连续编码；姓名为字符串，性别为字符。
如：1 LiPing m 18 89 98 94
请采用binary文件形式，并使用随机读写处理方式，对自定义CStudent类的对象数据进行存储与读写处理（即是说，总按具有连续编码的编号num为“序”来对文件中的各对象数据进行随机读写处理）。并设计该类的成员函数，而且对输出运算符“<<”进行重载，使该运算符能够完成将一个学生的信息输出到屏幕上。要求成员函数完成以下功能：
（1） 从键盘输入一个学生的有关信息，并将它们存入到数据文件中（按编号来确定写出位置）。
（2） 按编号对学生信息进行检索并将检索结果显示在屏幕上。
（3） 按姓名对学生信息进行检索并将检索结果显示在屏幕上。
（4） 计算某编号学生的总成绩与平均成绩。
（5） 列出所有总成绩超过n分的性别为s同学的有关信息(n,s由用户从键盘输入)
【输入数据】1 LiPing m 18 89 98 94
【输出数据】编号 姓名 性别 年龄 数学成绩 计算机成绩 外语成绩 总分 平均成绩
1 Liping m 18 89 98 94 281 93

4.2 概要设计：
（1） 建一个Cstudent类，定义类中的数据元素name[10]、sex[10]、age、math、com、eng、total、aver；
（2） 定义类的成员函数：输入函数set()、输出函数out()；
（3） 编写主函数，并打开磁盘，调用set()函数录入信息并存入文件；
（4） 输入学生编号检索信息，从文件输入对应学生信息，并调用put()函数输出信息；

4.3详细设计与编码：
(1)流程图

主函数
用户选择要录入信息还是显示信息

显示
从文件输入对应学生信息，并调用put()函数输出信息

录入

输入要录入学生的人数

打开磁盘，调用set()函数录入信息并存入文件

从文件输入对应学生信息，并调用put()函数输出信息

用户选择要录入信息还是显示信息

显示

录入

不断重复上述操作

（2）源程序
#include<fstream>
#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;
class CStudent /*学生类的定义*/
{private:
char num[10];
char name[10];
char sex[10]; /*上面均于数组的形式存储*/
int age,math,com,eng,total;
double ave;
public:
void getdata();
void outdate();
};
void CStudent::getdata() /*输入函数*/
{
cout<<"编号: ";
cin>>num;
cout<<endl<<"姓名: ";
cin>>name;
cout<<endl<<"性别: ";
cin>>sex;
cout<<endl<<"年龄: ";
cin>>age;
cout<<endl<<"数学成绩: ";
cin>>math;
cout<<endl<<"计算机成绩:";
cin>>com;
cout<<endl<<"外语成绩: ";
cin>>eng;
cout<<endl;
}
void CStudent::outdate() /*输出函数*/
{
total=math+com+eng; /*计算学生总分*/
ave=total/3; /*计算学生平均分*/
cout<<" "<<num<<" "<<name<<" "<<sex<<" "<<age<<" "
<<math<<" "<<com<<" "<<eng<<" "<<total<<" "<<ave<<endl;
}
void get()
{
ofstream outfile("stud.dat"); /*打开文件并输入文件*/
CStudent s;
int n;
cout<<"输入数据:"<<endl;
cout<<"学生人数:";
cin>>n;
for(int i=0;i<n;i++)
{
cout<<"第"<<i+1<<"个学生:"<<endl;
s.getdata();
outfile.write((char*)&s,sizeof(s));
};
outfile.close(); /*关闭文件*/
}
void put()
{
ifstream infile("stud.dat"); /*文件的打开与输出*/
CStudent s;
cout<<"输出数据:"<<endl;
cout<<" 编号 姓名 性别 年龄 数学成绩 计算机成绩 外语成绩 总分 平均成绩"<<endl;
infile.read((char *)&s,sizeof(s));
while(infile)
{
s.outdate();
infile.read((char*)&s,sizeof(s));
};
infile.close();
}
int main()
{
int a;
do
{
cout<<"**********学生管理系统**********"<<endl<<"\n 请选择："<<endl
<<" 1：输入数据"<<endl<<" 2：输出数据 "
<<endl<<" 其他：退出："<<endl;
cin>>a;
switch(a) /*通过用户的输入选择不同的函数*/
{
case 1:get();break;
case 2:put();break;
default:cout<<"error"<<endl;break; /*报错退出程序*/
}
}while(a==1||a==2);
return 0;
}
4.4调试分析：

分析：经过比较可以发现输出结果与程序设计之初预想的结果完全吻合，而且整个操作过程都有操作提示，已达到先前的设计要求。
4.5用户使用说明：
按照对话框的提示进行输入的读取数据：
【step1】打开程序；
【step2】输入学生人数，然后再输入相关数据；
4.6设计心得：
经过此次试验对二进制文件及随机读写的处理方式有进一步的熟悉程序，对之前不太熟练的输入输出流内容有了更加深入的了解，对自己存在的问题也有了更大的改进。

五、图形界面1
5.1 需求分析：
1. 用你熟悉的一种可视化编程语言实现如下图所示的计算器。该计算器需要实现基础的数学运算,如加,减,乘,除。

5.2 概要设计：
（1） 设置如图说是的按钮；
（2） 点击每一个按钮，起一个函数名，进入Dlg.cpp中编写相应的函数体；
（3） 设置一些全局变量：double型m1、m2、m3、m4分别再加减乘除函数体的编写时使用；int型变量m、n、I，m取1、2、3、4时分别表示加减乘除的使用，n==1时则代表着小数点的使用，I则表示输入的时小数点后的第几位；
（4） 编写等号的函数，根据m的不同取值选取不同的操作。
5.3.详细设计与编码
(1)根据概要设计中描述的进行编码：
数符的编码流程图：

数符的函数体

if判断语句

n=1 n=0
执行整数的处理语句

执行小数点的处理语句

等号的编码流程图：

等号的函数

if判断语句
判断m的值

m=1 m=2 m=3 m=4

执行加法操作语句 执行减法操作语句 执行乘法操作语句 执行除法操作语句

(1) 源程序：
#include "stdafx.h"
#include "Calculator.h"
#include "CalculatorDlg.h"
#include "Math.h"
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif
class CAboutDlg : public CDialog
{
public:
CAboutDlg();
// Dialog Data
//{{AFX_DATA(CAboutDlg)
enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };
//}}AFX_DATA
// ClassWizard generated virtual function overrides
//{{AFX_VIRTUAL(CAboutDlg)
protected:
virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support
//}}AFX_VIRTUAL
// Implementation
protected:
//{{AFX_MSG(CAboutDlg)
//}}AFX_MSG
DECLARE_MESSAGE_MAP()
};
CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD)
{
//{{AFX_DATA_INIT(CAboutDlg)
//}}AFX_DATA_INIT
}
void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialog::DoDataExchange(pDX);
//{{AFX_DATA_MAP(CAboutDlg)
//}}AFX_DATA_MAP
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)
//{{AFX_MSG_MAP(CAboutDlg)
// No message handlers
//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CCalculatorDlg dialog
CCalculatorDlg::CCalculatorDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialog(CCalculatorDlg::IDD, pParent)
{
//{{AFX_DATA_INIT(CCalculatorDlg)
m_edit1 = _T("");
//}}AFX_DATA_INIT
// Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32
m_hIcon = Af