数据结构课设学生搭配问题

1、数据结构课程设计报告书班级学号专业姓名课题描述：一、 需求分析：1. 设计内容一班有m个女生，有n个男生（m不等于n）,现要开一个舞会.男女生分别编号坐在 舞池的两边的椅子上 . 每曲开始时 , 依次从男生和女生中各出一人配对跳舞 , 本曲 没成功配对者坐着等待下一曲找舞伴 .请设计一系统模拟动态地显示出上述过程 , 要求如下 :1）输出每曲配对情况2）计算出任何一个男生（编号为X）和任意女生（编号为Y）,在第K曲配对跳舞的 情 况. 至少求出 K 的两个值 .3）尽量设计出多种算法及程序 , 可视情况适当加分2. 需求本课题要对数目不等的男生女生跳舞进行搭配，设计需要解决每一首曲子男生女生的

2、搭配情况，要采用循环队列的模式来解决，男生和女生各在两个循环的队列中，每首曲子开始，便在两个队首各取一人成功配对跳舞，并进入队尾， 等待下一次配对。例如：（3男 5 女情况）第一首：男 1 和女 1第二首：男 2 和女 2第四首：男 1 和女 4总体结构设计：为实现上述功能和目的， 要用到循环队列的相关知识， 同时， 要定义一定的抽的数据类型，主函数调用各个函数模块1. 各模块函数介绍：1) class cirularQueue 作用：定义一个一个循环队列2) cirularQueue() 作用：定义析构函数，使对象在撤销时释放3) bool IsFull() 作用：判断队列是否已满4) bo

3、ol IsEmpty()作用：判断队列是否为空，用于出队列前使用5) void push(T info) 作用：入队。每对舞伴跳完舞之后，做入队处理，到达队尾，等待下次跳舞。6) void Pop(T &info) 作用：出队。每取曲子响起时男生队列和女生队列作出队处理，两人跳舞。7) void GetHead(T &info) 作用：取队首元素，对出队的男女进行识别。8) void Initqueue(cirularQueue&,int); 作用：初始化队列9) void display(int,int);作用：根据男生和女生的人数和曲目的数目，来判断每曲歌的男女配对情况10 ) void

4、charge(int,int); 作用：判断指定组合能否配对成功2. 本程序包含三个模块：1) 主程序模块：void main()初始化；do接受命令；处理命令；while（ “命令”=”退出”）2）、集合单元模块一一实现集合的各个函数模块3）、结点结构单元模块一一定义集合的结点结构三、各子模块设计:1主函数调用关系图图 main()2初始化示意图 void Initqueue(cirularQueue &Q,int m)3每曲配对函数调用关系图void display(int,int)图 void display(int,int)4第k曲配对函数调用图void charge(int,int)

5、count+输出他们不会一起跳(x=a)&(y=b)初始化男女 循环队列(y)coun t=s ongn(x)(y)(x)end男a女b第count跳1break图 void charge(int,int)4 队满判断 bool IsFull()5对空判断原则 bool lsEmpty()6 入队流程 void push(T info)7 出队流程 void Pop(T &info)8.取队首元素代码 void GetHead(T &info)四、 编程实现：#in cludetemplate class cirularQueue /定义一个一个循环队列 private:int MaxSize

6、;int front; /头指针int rear;/尾指针T *data;public:cirularQueue(i nt MaxLe ngth) MaxSize=MaxLe ngth;fron t=rear=0;data=new TMaxLe ngth;cirularQueue() /定义析构函数，使对象在撤销时释放 fron t=rear=0;delete data;void In itqueue() /队列的申明 for(int i=0;imaxSize-1;i+)push(i);bool IsFull() / 判断队列是否已满 if(rear+1)%MaxSize=front)retu

7、rn true;else return false;bool IsEmpty() / 判断队列是否为空 if(front=rear)return true;else return false;void push(T info) / 入队 if(IsFull() cout 错误！队列已满！ endl; exit(-1);else datarear=info;rear=(rear+1)%MaxSize;void Pop(T &info) / 出队 if(IsEmpty() cout 错误！队列为空！ endl; exit(-1);else info=datafront;front=(front+1

8、)%MaxSize;void GetHead(T &info) / 取队首元素 if(IsEmpty() cout 错误！队列为空！ endl; exit (-1);else info=datafront;void Initqueue(cirularQueue&,int);void display(int,int);void charge(int,int);using namespace std;static int songnum=0; / 定义歌曲的数量并初始化为 0static int m=0,n=0; /男生和女生的人数int main() /主函数 coutmn; display(m

9、,n);int a=0,b=0; / 男生和女生的编号，以判断他们在第几首歌时能在 一起跳舞char quit=y; / 判断是否继续输入 , 如果继续输入，则输入 y ；否 则输入 nwhile(quit!=n) coutab;while(am)|(bn) / 如果输入错误 coutab; charge(a,b); coutquit;return 0;void Initqueue(cirularQueue &Q,int m) /初始化队列 for(int i=1;i=m;i+)(i);void display(int m,int n) cirularQueue man(m+1); cirul

10、arQueue woman(n+1); Initqueue(man,m);Initqueue(woman,n); coutsongnum;cout 每曲的配对情况为 :endl;for(int k=1;k=songnum;k+) int x=0,y=0; / 男生和女生的编号(x); / 男生按顺序出对跳舞(y); / 女生按顺序出对跳舞cout第 k 曲 :tx 号男 生 y 号女 生 endl;/ 他们在一起跳舞(x); / 跳完舞后男生再次进入队列等在下一次跳舞(y); / 跳完舞后男生再次进入队列等在下一次跳舞void charge(int a,int b) int count=0;

11、/ 定义舞曲计数以记录他们能在第几曲时在一起跳舞 cirularQueue man1(m+1);cirularQueue woman1(n+1);Initqueue(man1,m);Initqueue(woman1,n); while(count=songnum) int x, y; count+; (x); (y); (x); (y); if(x=a)&(y=b) cout 第count首曲：ta 号男生 b号女 生 endl;break;/ 如果他们在这个舞会上不能在一起跳舞，则输出 if(count=songnum+1)cout 他们在这个舞会上不可能在一起跳舞 endl;五、测试结果：

12、总结：本设计采用的是循环队列的基本操作顺利的解决学生舞曲搭配问题， 主要利用用循环队 列的环状结构， 循环地执行出列入列操作并在出队列时进行配对并输出配对情况， 而整个过 程不需要不需要移动元素使程序在空间复杂度上降到最小， 采用指针的移动大大加快了程序 的执行效率。并且对输入进行了改进，以防止用户随意输入时出现的各种意想不到的错误。本次程序设计中所用语言为C+,程序开始定义了类 cirular ，其中有头指针，尾指针及数据域等。 随之定义了析构函数，释放对象， 然后进行了队列的基本操作，有队列的申 明,判断队空及队满, 出队,入队,其核心是 display() 函数和 charge() 函数,其中 display() 用于对各位同学编号和每队的输出情况, charge() 用于计算已编号的同学在第几曲中进行配 对。循环队列是一种环状的队列并且对头元素指向队尾元素,学生搭配问题是典型的只有采用循环队列才能解决的问题,实验表明该算法的空间复杂度优于其他算法。通过这次实验, 我发现自己在数据结构这方面真是知之甚少, 以前学习的知识也多有遗 忘。与其说这是一次学习,倒不如说这是一次检测。所以,这次实验让我很好的认清自己对 数据结构