课程设计指导书-数据结构-计算机级
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《数据结构》课程设计指导书
适用专业：计算机2021级
2021年6月
《数据结构》课程设计指导书
一、设计目的
1、训练学生灵活应用所学数据结构知识，独立完成问题分析，结合数据结构理论知识，编写程序求解指定问题；
2.初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能；
3.提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力；
4.训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，巩固、深化学生的理论知识，提高编程水平，并在此过程中培养他们严谨的科学态度和良好的工作作风。
二、设计内容与任务
根据教材选择下列题目中任选一题作为课程设计题目，也可自拟题目。要求通过设计，在数据结构的逻辑特性和物理表示、数据结构的选择应用、算法的设计及其实现等方面加深对课程基本内容的理解和综合运用。设计题目如下：
课程设计题一：四则变量表达式计算
设计目的：
1.掌握结构体的用法以及采用结构体定义线性表。
2.学会利用线性表保存变量名及其代入值。
3.理解堆栈在四则运算中的应用价值。
4.自学第五章字符串的基本操作并用于子串分割，实现更复杂的四则运算。
设计内容：
输入一组单字符变量名及其对应数值存入线性表，再输入一个关于这些变量的四则运算表达式，代入其数值计算表达式的最终结果并显示。
设计要求：
1.单字符变量名与取值必须成对输入某结构体元素，再建立这些元素构成的线性表。
2.变量名与取值输入后立即显示变量信息，如“A=3,B=6，……”。
3.四则运算表达式必须以一个完整的字符串输入后，计算得出最终结果并显示。比如，运行阶段“(A+B)*3 回车”后，换行显示“=27”。
4.思考：若为四则运算增添函数计算功能，使其支持绝对值函数abs()、平方根函数sqr()、较大值函数max()、较小值函数min()等，表达式如A+abs(C+D)+max(E,F)，应如何处理整个计算过程？
课程设计题二：哈夫曼树及其应用
设计目的：
1.熟悉树的各种存储结构及其特点。
2.掌握建立哈夫曼树和哈夫曼编码的方法及带权路径长度的计算。
3.深刻理解哈夫曼编码在数据压缩方面的应用价值。
设计内容：
发一封内容为“AABECAB …… DEFF”(共长 20 字符,字符集为:A、B、C、D、E、F)的电报报文,实现哈夫曼编码完成报文压缩节省带宽占用。
设计要求：
1.统计报文中各字符出现频次，并为字符集建立哈夫曼树。
2.构造哈夫曼树要求同层叶子结点权值从左到右、从小到大。
3.每个字符进行哈夫曼编码,并求出字符集平均编码长度。
4.建立两个文本文件hufcode.txt和compress.txt，分别用于存放字符的哈夫曼编码表和报文压缩内容，hufcode.txt中的每一行存放格式为“字符+空格+哈夫曼编码，最后一行存放报文长度值；compress.txt存储内容为电报报文中各字符哈夫曼编码按位拼接得到的字节码序列，举例：A、B的哈夫曼编码分别为110和1111，报文“AAB”哈夫曼编码拼接得到的字节码为***、***，最后一个字节的冗余空间默认补0。
5.根据hufcode.txt指定的编码表读取compress.txt解压恢复报文原文，输出显示解码结果。
课程设计题三：哈希表及其应用
设计目的：
1.熟练掌握哈希表相关算法,能够利用它们解决数据查询或加密问题。
2.能够利用哈希表实现数据加密，并采用哈希碰撞方法实现破解。
设计内容：
假设某系统前端登录采用 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 6. 结果分析：程序运行结果包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。算法的时间、空间复杂性分析；
7. 编写课程设计报告。
五、设计报告
设计报告书封面和正文格式按说明书模板要包含：题目及任务分析、思路及算法设计、调试分析、测试结果、附录和设计心得体会等。
六、成绩考核
设计成绩是依据学生在设计中的表现和设计成果综合评定，包括：
1、平时表现：根据设计出勤情况、遵守纪律和服从管理情况、以及设计态度等因素评定；如有严重纪律问题，可按学校有关规定直接评为不及格；
2、设计报告：设计报告的完成情况（设计报告的具体要求参见模板）；
3、程序的演示：根据设计实际完成的质量而考核评分。
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