石大远程在线考试《数据结构课程设计》8541854054813Word文档格式.docx
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1.3产品进销管理系统
针对某个行业的库房产品进销存情况进行管理，系统要求具有下列功能：
采用一定的存储结构对库房的货品及其数量进行分类管理；
可以进行产品类的添加、产品的添加、产品数量的添加；
能够查询库房每种产品的总量、进货日期、销出数量、销售时间等；
每种产品至少包含信息：
产品名、进货日期、进货数量、销出数量、销售时间、库存量；
1.4校园导航问题
设计中国石油大学（北京）的校园平面图，至少包括所的最短路径。
10个场所，可以实现任意两个场
2.课程设计报告书写规范
课程设计报告包括该题目的需求分析、概要设计、详细设计、程序测试、感想与体会几
部分内容。
下面以“稀疏矩阵运算器”为例说明如何写课程设计报告。
题目要求：
设计一个稀疏矩阵计算器，实现两个稀疏矩阵的加法、的转置运算。
采用菜单为应用程序的界面，用户通过对菜单进行选择，相减、相乘以及矩阵转速运算。
减法、乘法以及矩阵分别实现矩阵的相加、
2.1需求分析
1.稀疏矩阵是指稀疏因子小于等于0.5的矩阵。
利用“稀疏”特点进行存储和计算可以大大节省存储空间，提高计算效率。
实现一个能进行稀疏矩阵基本运算的运算器。
2.以“带行逻辑链接信息”的三元组顺序表表示稀疏矩阵，实现矩阵转置，以及两个
矩阵的加、减、乘的运算。
稀疏矩阵的输入形式采用三元组表示，运算结果以阵列形式列出。
3.演示程序以用户和计算机的对话方式进行，数组的建立方式为边输入边建立。
首先输入矩阵的行数和列数，并判别给出的两个矩阵的行列数是否与所要求的运算相匹配。
4.程序可以对三元组的输入属性不加以限制；
根据对矩阵的行列，三元组作之间插入排序，从而进行运算时，不会产生错误。
5.在用三元组表示稀疏矩阵时，相加、相减和相乘所产生的结果矩阵另外生成。
6.运行环境：
VC6.0++。
2.2概要设计
稀疏矩阵元素用三元组表示：
typedefstruct{
inti;
//非零元的行下标
intj;
//非零元的列下标
inte;
//矩阵非零元
}Triple;
稀疏矩阵采用三元组顺序表存储：
#define
MSXSIZE12500
//假设非零元个数的最大值为
200
#defineMAXRC10
//假定矩阵的最大行数为10
typedefstruct
{
int
mu;
//矩阵的行数
nu;
//矩阵的列数
tu;
//矩阵的非零元素个数
Tripledata[MAXSIZE+1];
//非零元三元组表，
data[0]没有用
rpos[MAXRC+1];
//各行第一个非零元素的位置表
}Tabletype;
系统主要函数及功能如下：
Menu（）：
主控菜单，接收用户的选项；
Input_Matrix（）：
输入矩阵；
Print_matrix（）：
输出矩阵；
Cal_matrix（）：
计算矩阵每行第一个非零元在三元组中的位序号；
TransposeMatrix（）：
矩阵转置；
Add_Matrix（）：
矩阵加法运算；
Sub_Matrix（）：
矩阵减法运算；
Multi_Matrix（）：
矩阵乘法运算。
模块的调用关系如图1所示。
main
Multi_MatrixTransposeMatrixAdd_MatrixSub_Matrix
Cal_Matrix
Input_MatrixPrint_Matrix
图1程序调用模块示意图
2.3详细设计
1.主函数设计
//*****************************************
//*矩阵运算主函数*
主函数中，实现用户菜单菜单的打印，并根据用户的选项执行相应的功能，主函数力求
简洁、清晰。
voidmain（）
num=Menu（）;
//打印主菜单
while（num）
switch（num）
case1:
Multi_Matrix（）;
//矩阵相乘
break;
case2:
TransposeMatrix（）;
//矩阵转置
case3:
Add_Matrix（）;
//矩阵加法
case4:
Sub_Matrix（）;
//矩阵减法
case0:
}//switch
}//while
}
2.主菜单设计
主控菜单是用来输出提示信息和处理输入，此函数返回用户的选项，提供给main函数
中的switch语句。
对于不符合要求的选项，提示输入错误并要求用户重新输入。
将此函数
与main函数合在一起，编译运行程序，即可检查并验证菜单选项是否正确。
主菜单如下：
//*打印主控菜单函数*
intmenu（）
printf（"
\n主菜单"
）;
\n*********************"
\n1.矩阵乘法"
\n2.矩阵转置"
\n3.矩阵加法"
\n4.矩阵减法"
\n0.退出"
scanf（"
%d"
&
num）;
while（num<
0||num>
4）//输入非法，重新输入
returnnum;
3.矩阵乘法运算函数
//*矩阵乘法运算算法//*****************************************
*
StatusMulti_Matrix（）
Input_Matrix（&
a）;
//输入矩阵a
b）;
//输入矩阵b
Cal_matrix（&
//计算矩阵a每行第一个非零元的位序号
//计算矩阵b每行第一个非零元的位序号
if（a.nu!
=b.mu）//不符合矩阵乘法条件，不能相乘
returnERROR;
c.mu=a.mu;
//对矩阵c初始化
c.nu=b.nu;
c.tu=0;
if（a.tu*b.tu!
=0）{
for（arow=1;
arow<
=a.mu;
arow++）{/*处理矩阵a的每一行*/
for（p=1;
p<
MAXRC+1;
p++）/*当前行各元素累加器清零
*/
ctemp[p]=0;
c.rpos[arow]=c.tu+1;
if（arow<
a.mu）
tp=a.rpos[arow+1];
else
tp=a.tu+1;
for（p=a.rpos[arow];
p<
tp;
p++）{//求得c中第crow行的非零元brow=a.data[p].j;
if（brow<
b.nu）
t=b.rpos[brow+1];
t=b.tu+1;
for（q=b.rpos[brow];
q<
t;
q++）{
ccol=b.data[q].j;
/*乘积元素在矩阵c中的列号*/
ctemp[ccol]+=a.data[p].e*b.data[q].e;
}/*forq*/}//forpfor（ccol=1;
ccol<
=c.nu;
ccol++）
if（ctemp[ccol]）/*压缩存储该行非零元*/
if（（c.tu）>
MAXSIZE）
exit
（1）;
c.tu++;
c.data[c.tu].i=arow;
c.data[c.tu].j=ccol;
c.data[c.tu].e=ctemp[ccol];
}/*endif*/
}/*forarrow*/
}/*if*/
Print_matrix（a）;
Print_matrix（b）;
Print_matrix（c）;
4.矩阵转置算法
//*矩阵转置算法*
voidTransposeMatrix（）{
//输入矩阵a
b.mu=a.nu;
b.nu=a.mu;
b.tu=a.tu;
if（b.tu）{
q=1;
/*b.data的下标*/
for（col=1;
col<
=a.nu;
col++）//对a的每一列
for（p=1;
=a.tu;
p++）/*p为a的下标*/
if（a.data[p].j==col）{//寻找矩阵a中列为
col的非零元
b.data[q].i=a.data[p].j;
b.data[q].j=a.data[p].i;
b.data[q].e=a.data[p].e;
q++;
}//if（p）
}//if（b.tu）
//输出a的转置矩阵
5.矩阵加法算法
//*矩阵加法运算函数
//*c=a+b
StatusAdd_Matrix（）{
//输入矩阵b
if（a.mu!
=b.mu||a.nu!
=b.nu）
//不满足矩阵加法条件
c.mu=a.mu;
c.nu=a.nu;
ta=1;
tb=1;
tc=1;
if（a.tu*b.tu!
while（（ta<
=a.tu）&
&
（tb<
=b.tu））{
if（a.data[ta].i==b.data[tb].i）{
if（a.data[ta].j==b.data[tb].j）{
temp=a.data[ta].e+b.data[tb].e;
if（temp!
c.data[tc].i=a.data[ta].i;
c.data[tc].j=a.data[ta].j;
c.data[tc].e=temp;
tc++;
}//endif（temp）
ta++;
tb++;
}//endif
else{
if（a.data[ta].j<
b.data[tb].j）{
c.data[tc].e=a.data[ta].e;
tc++;
}//endofelseif
c.data[tc].i=b.data[tb].i;
c.data[tc].j=b.data[tb].j;
c.data[tc].e=b.data[tb].e;
tb++;
}//
if（a.data[ta].i<
b.data[tb].i）{
ta++;
while（ta<
=a.tu）{//处理a中剩余非零元
while（tb<
=b.tu）{//处理b中剩余非零元
c.tu=tc;
6.矩阵输入算法
用于输入矩阵的行数、列数、非零元个数，以及每个非零元素。
输入算法如下：
//*矩阵输入算法
StatusInput_Matrix（Tabletype*t）
scanf（t->
mu,t->
nu,t->
tu）;
//获得矩阵行列数、非零元个数
for（i=1;
i<
=tu;
i++）
data[i].i,t->
data[i].j,t->
data[i].e）;
returnOK;
7.矩阵输出算法
将三元组以矩阵方式输出在屏幕上，算法如下：
//*矩阵输出函数
StatusPrint_matrix（Tabletypem）{
k=1;
=m.mu;
i++）{
for（j=1;
j<
=m.nu;
j++）{/*非零元素*/
if（（m.data[k].i==i）&
（m.data[k].j==j））{
printf（m.data[k].e）;
k++;
printf（“0”）;
/*零元素*/
\n"
8.Cal_matrix函数
在矩阵乘法运算时，需要统计矩阵每行第一个非零元在三元组表中的位序号，算法如下：
voidcal_matrix（Tabletype*m）{
//计算矩阵中每一行中第一个非零元的位序号
for（row=1;
row<
=m->
row++）
num[row]=0;
for（t=1;
t<
t++）
num[m->
data[t].i]++;
m->
rpos[1]=1;
for（row=2;
rpos[row]=m->
rpos[row-1]+num[row-1];
2.4程序测试
在这部分给出程序运行结果的屏幕截图，以及测试分析。
2.5感想与体会
这部分给出算法设计过程中的问题、程序调试过程的问题与收获。
3.要求
源程序没有语法错误，运行结果正确；
设计报告按照规范书写。
课程设计最后提交内容包括：
源程序与课程设计报告。
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