华东交通大学数据结构课程设计银行模拟系统.docx

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华东交通大学数据结构课程设计银行模拟系统

课程设计（论文）任务书

软件　学院　　XXXX　专业　201XX-X　班

一、课程设计（论文）题目　数据结构课程设计　

二、课程设计（论文）工作自20XX年12月XX日起至20XX年12月XX日止。

三、课程设计（论文）地点:

XXXX实训中心

四、课程设计（论文）内容要求：

1．本课程设计的目的

（1）使学生熟练掌握抽象数据类型的组织和定义；

（2）使学生熟练掌握数据类型的定义和实现；

（3）培养学生组织和分析数据的能力；

（4）培养学生分析和应用基于不同数据结构的算法的能力；

（5）提高学生的科技论文写作能力。

2．基本要求：

每位同学在以下题目中任选一题（在方框中打勾），独立完成课程设计：

□稀疏矩阵运算：

实现稀疏矩阵的输入、输出、加减乘的运算。

□关键路径：

求出完成整项工程至少需要多少时间以及整项工程中的关键活动。

（1）能够输入并存储一个描述工程的AOE网；

（1）对输入的AOE网，应判断其是否能够顺利进行；

（2）若该工程能顺利进行，输出完成整项工程至少需要多少时间，以及每一个关键活动

所依附的两个顶点、最早发生时间、最迟发生时间。

□银行业务模拟：

参见《数据结构》教材P68。

3．课程设计论文编写要求

（1）要按照书稿的规格打印誊写课设报告；

（2）报告分为封面、任务书（本文档）、正文、课程设计体会和参考文献四部分；

学生签名：

年月日

课程设计（论文）评审意见

（1）题目分析（20分）：

优（　）、良（　）、中（　）、一般（　）、差（　）；

（2）流程分析　（30分）：

优（　）、良（　）、中（　）、一般（　）、差（　）；

（3）数据定义　（30分）：

优（　）、良（　）、中（　）、一般（　）、差（　）；

（4）代码编写　（10分）：

优（　）、良（　）、中（　）、一般（　）、差（　）；

（5）创新能力　（10分）：

优（　）、良（　）、中（　）、一般（　）、差（　）；

（6）格式规范性、设计态度及考勤是否降等级：

是（　）、否（　）

评阅人：

　　　职称：

讲师

年月日

正文

一、数据结构定义

1.抽象数据类型

本设计中用到的数据结构ADT定义如下：

ADTQueue{

数据对象：

D＝{ai|ai∈ElemSet,i=1,2,...,n,n≥0}

数据关系：

R1＝{|ai-1,ai∈D,i=2,...,n}

基本操作：

voidinit_Q（Queue&Q）;

操作结果：

构造空队列Q

intQ_empty（QueueQ）;

初始条件：

队列Q存在

操作结果：

若Q为空队列，则返回TRUE,否则FALSE

intQ_length（QueueQ）;

初始条件：

队列Q存在

操作结果：

返回队列Q的元素个数，即队列长度

intgethead_Q（QueueQ）;

初始条件：

队列Q存在

操作结果：

返回队列Q的队头元素

voiden_Q（Queue&Q,inte）;

初始条件：

队列Q存在

操作结果：

插入元素e为Q的新的队尾元素。

voidde_Q（Queue&Q,int&e）;

初始条件：

队列Q存在

操作结果：

删除Q的队头元素。

}ADTQueue

2.存储结构定义

数据存储结构的C语言定义如下：

typedefintStatus;

//-----------------银行排队模拟

//事件和事件表

typedefstructQCuEvent

{

intOccurTime;

intNType;

structQCuEvent*next;

}QCuEvent,*EventList;

//窗口前队列元素

typedefstructQCuElem

{

intArrivalTime;

intDuration;

structQCuElem*next;

}QCuElem,*QEptr;

//窗口指针

typedefstruct{

QEptrfront;

QEptrrear;

}QCustomerp,*QCupp;

3.基本操作

数据结构的基本操作实现如下：

//基本操作函数

StatusOrderInser（EventList&ev,QCuEventen）;//按时间顺序插入事件到事件表

intQLength（QCustomerpqn）;//求窗口队列长度

intMinCuQueue（QCuppq）;//求队最短的窗口

StatusDelFirstEvent（EventList&ev）;//删除事件表中的第一个事件

StatusInitCuQueue（QCustomerp&qn）;//初始化窗口队列

StatusEnCuQueue（QCustomerp&qn,QEptrQ）;//进入队列

StatusDeCuQueue（QCustomerp&qn,QCuElem&Q）;//删除队列中的元素

StatusGetQHead（QCustomerpqn,QCuElem&Q）;//获得队列中的第一个元素

StatusDestoryQueue（QCustomerpqn）;//销毁队列

voidPtint_QStatus（QCustomerpQCu[]）;//打印队列长度

voidBank_SimulationFunc（）;

voidtest（charstr[]）;

二、解题过程

1.问题分解

该问题主要应实现以下功能：

1）.实现数据的输入；

2）.各个窗口数据的访问和输出；

3）当前窗口的人员分布情况动态显示。

4）存储结构：

队列存储结构

5）实现了模拟银行的程序设计,并且包含每一个客户离开时间及统计,以及

窗口排队的可视化模拟.运行测试通过.

6）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。

2.模块结构

系统主要由2个模块组成，分别是：

1　主程序模块

2　队列模块－－实现队列抽象数据类型

模块之间的结构如下：

各模块相互调用关系如下：

主程序模块

队列模块

3.解题思路

各模块的实现步骤为

（1）.实现步骤

首先，分析题目要求划分实现模块、画出大致的流程图，定义基本数据类型，诸如结构体、队列等；

其次，考虑基本大致的操作，比如要拟定开门的时间、顾客到来为其提供服务以及离开时的操作等；

再次，针对上述的基本操作实现具体需要进行的操作，具体实现每个环节需要进行的基本操作，即具体编写每个小函数实现功能；

最后，编写主函数对每个实现进行按需调用，实现操作。

（2）.流程图

是

否

否

图-1事件流程图

图-2主函数流程图

三、实现

代码及注释

#defineOK1

#defineTRUE1

#defineFALSE0

#defineERROR0

#defineINFEASIBLE-1

#defineOVERFLOW-2

typedefintStatus;

//-----------------银行排队模拟

//事件和事件表

typedefstructQCuEvent

{

intOccurTime;

intNType;

structQCuEvent*next;

}QCuEvent,*EventList;

//窗口前队列元素

typedefstructQCuElem

{

intArrivalTime;

intDuration;

structQCuElem*next;

}QCuElem,*QEptr;

//窗口指针

typedefstruct{

QEptrfront;

QEptrrear;

}QCustomerp,*QCupp;

//主要操作函数

StatusOpenForDay（EventList&ev,QCuEventen,QCupp&q）;//开门

StatusCustomerArrived（EventList&ev,QCupp&q,QCuEventen）;//顾客到达

StatusCustomerDeparture（EventList&ev,QCupp&q,QCuEventen）;//顾客离开

voidCloseForDay（）;

//基本操作函数

StatusOrderInser（EventList&ev,QCuEventen）;//按时间顺序插入事件到事件表

intQLength（QCustomerpqn）;//求窗口队列长度

intMinCuQueue（QCuppq）;//求队最短的窗口

StatusDelFirstEvent（EventList&ev）;//删除事件表中的第一个事件

StatusInitCuQueue（QCustomerp&qn）;//初始化窗口队列

StatusEnCuQueue（QCustomerp&qn,QEptrQ）;//进入队列

StatusDeCuQueue（QCustomerp&qn,QCuElem&Q）;//删除队列中的元素

StatusGetQHead（QCustomerpqn,QCuElem&Q）;//获得队列中的第一个元素

StatusDestoryQueue（QCustomerpqn）;//销毁队列

voidPtint_QStatus（QCustomerpQCu[]）;//打印队列长度

voidBank_SimulationFunc（）;

voidtest（charstr[]）;

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

#include"time.h"

inti=0,e=0,counter=0;

intTotalTime=0,CustomerNum=0;//累计客户逗留时间,客户数

intCloseTime;//关门时间

intwindowsnum=0;

//主函数

intmain（）{

EventListev;//事件表

QCuEventen;

QCuppQCu=NULL;

OpenForDay（ev,en,QCu）;

while（ev->next）

{

en.NType=ev->next->NType;

en.OccurTime=ev->next->OccurTime;

DelFirstEvent（ev）;

if（en.NType==0）

CustomerArrived（ev,QCu,en）;

else

CustomerDeparture（ev,QCu,en）;

Ptint_QStatus（QCu）;

}

CloseForDay（）;

}

//主要功能子函数

StatusOpenForDay（EventList&ev,QCuEventen,QCupp&q）

{

inttemp=0;

printf（"请输入随机数种子（或输入0使用随机种子）:

"）;

scanf（"%d",&temp）;

if（temp==0）srand（（unsigned）time（NULL））;

elsesrand（temp）;

printf（"请输入营业时间（单位:

分钟）:

"）;

scanf（"%d",&temp）;

CloseTime=temp;

TotalTime=0;

CustomerNum=0;

en.OccurTime=0;

en.NType=0;

en.next=NULL;

ev=（EventList）malloc（sizeof（QCuEvent））;

ev->next=NULL;

OrderInser（ev,en）;

printf（"请输入办理业务的窗口数（至少1个）:

"）;

scanf（"%d",&windowsnum）;

q=（QCustomerp*）malloc（（windowsnum+1）*sizeof（QCustomerp））;

for（inti=1;i<=windowsnum;i++）

{

InitCuQueue（q[i]）;

}

returnOK;

}

StatusCustomerArrived（EventList&ev,QCupp&q,QCuEventen）

{

test（"顾客到达处理<<<<<<<<"）;

CustomerNum++;

//产生随机数

//srand（54）;

intdurtime=rand（）%30+1;

intintertime=rand（）%5+1;

//插入到达事件表

QCuEventenTemp;

intt=en.OccurTime+intertime;

enTemp.OccurTime=t;

enTemp.NType=0;

enTemp.next=NULL;

if（t

printf（"时间%d\n",t）;

//插入最短队

QEptrQ;

Q=（QEptr）malloc（sizeof（QCuElem））;

Q->ArrivalTime=en.OccurTime;

Q->Duration=durtime;

Q->next=NULL;

inti=MinCuQueue（q）;

EnCuQueue（q[i],Q）;

//插入离开事件

enTemp.OccurTime=en.OccurTime+durtime;

enTemp.NType=i;

enTemp.next=NULL;

if（QLength（q[i]）==1）OrderInser（ev,enTemp）;

returnOK;

}

StatusCustomerDeparture（EventList&ev,QCupp&q,QCuEventen）

{

test（">>>>>>>>顾客离开处理"）;

inti=en.NType;

printf（"离开时间%d\n",en.OccurTime）;

if（en.OccurTime>CloseTime）

{

DestoryQueue（q[i]）;

}

else{

QCuElemcustomer;

DeCuQueue（q[i],customer）;

//客户逗留时间

TotalTime+=en.OccurTime-customer.ArrivalTime;

printf（"总时间为%d\n",TotalTime）;

if（q[i].front->next）

{

GetQHead（q[i],customer）;

QCuEventenTemp;

enTemp.OccurTime=en.OccurTime+customer.Duration;

enTemp.NType=i;

OrderInser（ev,enTemp）;

}

}

returnOK;

}

voidCloseForDay（）

{

printf（"***************************************\n"）;

printf（"*\n"）;

printf（"*所有顾客业务办理总时间:

%d分钟\n",TotalTime）;

printf（"*业务办理顾客数:

%d\n",CustomerNum）;

printf（"*平均每人办理时间:

%f\n",（float）TotalTime/（float）CustomerNum）;

printf（"*\n"）;

printf（"***************************************\n"）;

}

//功能实现子函数

StatusOrderInser（EventList&ev,QCuEventen）

{

EventListentemp,qtemp;

entemp=（EventList）malloc（sizeof（QCuEvent））;

entemp->OccurTime=en.OccurTime;

entemp->NType=en.NType;

entemp->next=NULL;

if（!

ev->next）

{

ev->next=entemp;

returnOK;

}

qtemp=ev;

while（qtemp->next&&qtemp->next->OccurTime

{

qtemp=qtemp->next;

}

entemp->next=qtemp->next;

qtemp->next=entemp;

returnOK;

}

intQLength（QCustomerpqn）

{

QEptrqtemp;

inti=0;

qtemp=qn.front->next;

while（qtemp）

{

qtemp=qtemp->next;

i++;

}

returni;

}

intMinCuQueue（QCuppq）

{

inti,min;

for（i=1,min=1;i<=windowsnum;i++）

{

min=QLength（q[min]）<=QLength（q[i]）?

min:

i;

}

returnmin;

}

StatusDelFirstEvent（EventList&ev）

{

EventListp;

p=ev->next;

ev->next=p->next;

free（p）;

returnOK;

}

StatusInitCuQueue（QCustomerp&qn）

{

qn.front=（QEptr）malloc（sizeof（QCuElem））;

qn.front->next=NULL;

qn.rear=qn.front;

returnOK;

}

StatusEnCuQueue（QCustomerp&qn,QEptrQ）

{

qn.rear->next=Q;

qn.rear=Q;

returnOK;

}

StatusDeCuQueue（QCustomerp&qn,QCuElem&Q）

{

QEptrqtemp;

qtemp=qn.front->next;

Q.ArrivalTime=qtemp->ArrivalTime;

Q.Duration=qtemp->Duration;

qn.front->next=qtemp->next;

if（qn.rear==qtemp）qn.rear=qn.front;

free（qtemp）;

returnOK;

}

StatusGetQHead（QCustomerpqn,QCuElem&Q）

{

Q.ArrivalTime=qn.front->next->ArrivalTime;

Q.Duration=qn.front->next->Duration;

returnOK;

}

StatusDestoryQueue（QCustomerpqn）

{

QEptrp;

while（qn.front->next）

{

p=qn.front->next;

qn.front->next=p->next;

free（p）;

}

qn.front->next=NULL;

qn.rear=qn.front;

returnOK;

}

voidPtint_QStatus（QCustomerpQCu[]）

{

intl;

for（inti=1;i<=windowsnum;i++）

{

l=QLength（QCu[i]）;

printf（"队列%d:

长%d:

",i,l）;

for（intn=1;n<=l;n++）

{

printf（"@"）;

}

printf（"\n"）;

}

}

voidtest（charstr[]）

{

printf（"--%s--\n",str）;

}

四、实验结果

1.实验数据

实验结果

中间部分省略………………………………………

五、实验小结

1.数据结构使用小结

（1）.实验结果分析

利用随机产生的种子进行事件的模拟，即到达时间和办理业务的时间都是随机产生。

如果事件尚未到达下班时间，则将其插入到空队列或者是人数（元素）最少的队列，通过检验，算出在不同的服务窗口数下的等待时间以及服务时间，基本上实现了银行事件的模拟。

（2）感觉处理的数据越大显示的随机数的差别越小。

2.需完善之处

本程序功能简单，就其实用性而言，没多大意义。

但是我们可以在此基础上添加一些人性化的功能，比如说，此程序还可以通过添加一些输入格式错误时，出现引导操作者输入正确格式的提醒。

增加存款或查询功能，对每一位客户实名登记等等功能使得程序实用性更加强大。

课程设计体会

通过此次课程设计

实验心得体会

数据结构是一门理论性较强且抽象的课程，银行业务模拟需要用到结点类，队列等知识，所以我们要首先对结点类、队列有充分的认识和理解。

同时也要对我们以前学过的构造函数等进行巩固。

经过一周的数据结构课程设计，至今我仍感受颇深，从选题到定稿，从理论到实践，在短短的一周时间里，虽然时间比较紧，但我学到了很多以前不知道的东西，同时不仅复习和巩固了以前所学过的知识，而且看到了和学到了很多在书本上所没有学到过的知识，使我懂得了理论必须和实践永远的结合起来，才能有质的飞跃，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到过很多问题，但我一直坚持着，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，现在觉得一定要把以前所学过的知识重新温故。

虽然我的算法不够完好，还有许多问题，但我一定会调试成功的。

通过银行业务模拟我认识到模拟技术的庞大和好处，对我以后不管是生活还