Transcript 上机实验验收
Company
第一小组
LOGO
实验报告：特殊的线性表
班级：计算机软件工程
第一小组人员名单
项目经理 郭圣红 708113040005
系统分析 魏 锴 708113050001
1
3
3
2
算法设计 顾振挺 708113040036
3
算法设计 马伽乐 708113040042
4
3
代码编写
3
5
6
3
3
7
8
3
3
9
3
10
3
11
施明亮 708113030004
代码编写 沈 平
代码编写 何 斌 708114340002
测试
江 涛 708113350001
测试 徐 超 708114350003
文档 朱国锋 708141040025
自由人 陈 茹 708113040041
特殊的线性表
实验内容
栈操作实验
⑴ 建立一个空栈
⑵ 对已建立的栈
进
行插入、删
除、取栈顶元素等
基本操作。
双端队列
⑴ 定义双端队列的
抽象数据类型；
⑵ 设计存储结构存
储双端队列；
⑶ 设计双端队列的
插入和删除算法；
⑷ 分析算法的时间
性能。
特殊的线性表共提交文档
试验二：特殊的
线性表.doc
双端队列 测试
用例.DOC
任务说明
书.DOC
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数据结构上机试
验人员 Top组
.doc
数据结构实验会
议纪要
源程序和可执行
程序
时间进度安排.xls
栈和双端队列的章节安排
需求分析
测试结果
双端队列
每实验均
六章
概要设计
详细设计
调试分析
用户使用方法
栈
双端队列 需求分析
1.双端队列定义
双端队列是一个两端都是结尾的队列，是在简单队列数据
结构上的改进，其数据结构类似于双向链表，在每头分别
设有对头和队尾两个指针；
双端队列是一种具有队列和栈的性质的数据结构。双端队
列中的元素可以从两端弹出，其限定插入和删除操作在表
两端进行；
双端队列在队列的基础上，对其进行了堆栈化;
2.双端队列特点
双端队列同时具有队列和栈的性质；
双端队列中的元素可以从两端弹出；
如果严格禁用右段的操作，双端队列功能就和栈一样；
如果严格禁用左段的操作，它的功能就和队列一样；
双端队列与栈或队列相比，是一种多用途的数据结构，在
容器类库中有时会用双端队列来提供栈和队列两种功能。
双端队列由程序员是控制的
双端队列 需求分析
3.双端队列功能
设计双端队列的数据结构，实现入队、出队等基本操作;
4.双端队列实验的基本运算
定义双端队列的抽象数据类型；
设计存储结构存储双端队列；
分析算法的时间性能；
双端队列初始化；
双端队列清空
双端队列头插入
双端队列头取数据
双端队列尾插入
双端队列尾取数据
5.双端队列实验的接口要求
用户能输入数据，和程序能有交互
双端队列 需求分析
下图是我们对这个双端队列实验的感性认识
双端队列
TAILPTR HEADPTR
NULL
Next
Prev Object
Application
Data
Next
Prev Object
Application
Data
Next
Prev Object
NULL
Application
Data
双端队列 概要设计
该程序主要实现以下5个功能：
1. 从队列首输入数据
2. 从队列尾输入数据
3. 从队列首取数据
4. 从队列尾取数据
5. 队列清空
双端队列 概要设计
针对需要实现的功能做出详细的算法设计
采用双向队列来实现，队列中有两个指针，
一个指针指向队首结点，一个指向队尾结
点。
定义一个结构体，其中包含一个数据域和
两个指针域，数据域用来存放数据，一个
指针域用来存放指向前驱结点的指针，另
一个指针域用来存放指向后继结点的指针。
1.新建结点就是分配一个新的内存空间。
2.每次分配空间都需要判断是否能分配到
内存空间，如果未得到内存空间则终止当
前操作。
3.队列中只有头结点，该队列即为空队列。
以上3点后面不再重复说明。
双端队列 概要设计
一、
从顶部入队列
新建一个结点，如果队列为空，则将队列的队首指针和队尾指针均
指向新建结点，如不为空则将队首指针指向新建结点，并将新建结
点的后继指针指向原队首结点，原队首结点的指针指向新建结点。
二、
从顶部出队列
首先判断队列是否为空，如为空则提示队列为空，如不为空则将队
首结点赋给临时结点。将队首结点的后继指针赋给队列的队首指针，
再将队首结点的前驱指针置空。最后返回临时结点或所需要的数据。
三、
从底部入队列
新建一个结点，如果队列为空，则将队列的队首指针和队尾指针均
指向新建结点，如不为空则将队尾指针指向新建结点，并将新建结
点的前驱指针指向原队尾结点，原队尾结点的指针指向新建结点。
四、
从底部出队列
首先判断队列是否为空，如为空则提示队列为空，如不为空则将队
尾结点赋给临时结点。将队尾结点的前驱指针赋给队列的队尾指针，
再将队尾结点的后继指针置空。最后返回临时结点或所需要的数据。
五、
队列清空
将队列的队首指针和队尾指针置空即可。
双端队列 详细设计
双端队列数据类型
typedef struct nodeptr datanode;
typedef struct nodeptr
{
void *data ; datanode *prev, *next ;
} node ;
typedef struct
{
node *head, *tail, *cursor; int size, item_deleted;
} queue;
双端队列 详细设计
双端队列实现的功能
int Q_Init(queue *q);
函数：初始化队列
int Q_Empty(queue *q);
函数： 队列清空
int Q_PushHead(queue *q, int *d);
函数 : 数值入队列首
int Q_PushTail(queue *q, int *d);
函数：数值入队列尾
int Q_PopHead(queue *q);
函数：首部出队列
int Q_PopTail(queue *q);
函数：尾部出队列
双端队列 调试分析
1
双端队列测试用例
Step 1 运行主程序显示主选择项
测试结果：按任务书所要求的存数
据入首、尾队列，队列首、尾取数据，
队列清空，退出等选项显示清晰，
达到要求
双端队列 调试分析
2
双端队列测试用例
Step 2 从队列首添加数据的测试
测试结果：通过监视队列line，可知
内部的节点秩序与屏幕输出的秩序
一致，因此从队列首添加数据的代
码执行正确
双端队列 调试分析
3
双端队列测试用例
Step 3 从队列尾添加数据的测试
测试结果：通过监视队列line，可
知，里面的节点秩序与屏幕输出的
秩序一致，因此从队列尾添加数据
的代码执行正确
双端队列 调试分析
4
双端队列测试用例
Step 4 从队列首取四个数据的测试
测试结果：通过监视队列line，可知，
里面的节点秩序与屏幕输出的秩序一
致，因此从队列首部取四个数据代码
执行正确
双端队列 调试分析
5
双端队列测试用例
Step 5 从队列尾取四个数据的测试
测试结果：内部的节点值与屏幕输出
的秩序一致，因此从队列尾部取四个
数据代码执行正确
双端队列 调试分析
6
双端队列测试用例
Step 6 从队列清空数据的测试
测试结果：队列清空代码执行正确
双端队列 调试分析
代码测试
按照正常的系统使用条件：测试人员对本系统的逐个功
能进行使用，填写入测试报告。
测试人员测试结束后，对所呈现bug，开发人员对系统
中问题进行分析，确定故障的原因，并制定相应的对策。
测试方法说明
采用VC集成开发环境，①在代码中嵌入屏幕输出代码，
在程序测试运行时，可随时观察程序运行的状态，数据
输出是否准确，并记录测试结果。
②在各函数中设定中断，采用debug调试程序，观察和
监视双端队列中各节点的变化过程。
对于程序中的故障，亦可设置断点进行参数监视，逐一
排查。
双端队列 调试分析
使用上述用例经过5轮测试。共
发现7个缺陷，所发现的问题已
经全部得到解决，代码现已处在
一个稳定运行阶段，达到任务书
提出的要求，功能满足了系统设
计要求，达到了系统设计的目标
双端队列 用户使用方法
1.s运行双端队列可执行程序DEQUE.exe,程序将会出现先的画
面，然后根据程序提示进行相关操作
双端队列 测试结果
1.s从队列首添加数据
双端队列 测试结果
2.s从队列尾添加数据
双端队列 测试结果
3.s从队列首取四个数据
双端队列 测试结果
4.s从队列尾取四个数据
双端队列
实验汇报完毕!!!!
栈 需求分析
1.栈定义
栈（stack）在计算机科学中是限定仅在表尾进行插入或
删除操作的线形表。
栈是一种数据结构，它按照后进先出的原则存储数据，先
进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据
的时候从栈顶开始弹出数据（最后一个数据被第一个读出
来）。
栈是只能在某一端插入和删除的特殊线性表。用桶堆积物
品，先堆进来的压在底下，随后一件一件往堆。取走时，
只能从上面一件一件取。堆和取都在顶部进行，底部一般
是不动的。
栈就是一种类似桶堆积物品的数据结构，进行删除和插入
的一端称栈顶，另一堆称栈底。插入一般称为进栈
（PUSH），删除则称为退栈（POP）。 栈也称为后进先
出表（LIFO表）
栈 需求分析
2.栈特点
栈是机器系统自动分配提供的数据结构，
特点是快速高效，缺点是有限制，数据不
灵活，但程序员是无法控制的；
栈对于进程/线程是唯一的；
栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为
程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出
栈 概要设计
1. 顺序栈实验的要求
实现一个空顺序栈；并对已建立的栈进行
插入、删除、取栈顶元素等基本操作；
栈的顺序存储结构简称为顺序栈,它是运算
受限的顺序表
2. 顺序栈实验的基本运算
置栈空；
判栈空；
判栈满；
进栈；
退栈；
取栈顶元素
栈 概要设计
顺序方式生成一个栈，并实现对栈的操作，
具体操作有：入栈、出栈、取栈顶元素，
栈内存放数据为整数类型
在main方法内实现简单的交互功能，根据
输入的命令调用对应函数，可读取一行数
据，自左向右依次入栈。
操作指令：入栈push / 出栈pop / 取栈顶
gettop / 退出exit
例如： Push 空格 输入数据 / Push 回
车 输入数据
scanf使用技巧：scanf会读取用户输入的
数据，并以空格、制表符为结束标志读取，
同时scanf会返回，本次操作读取到数据的
数量，读取一行多个数据时，可作为循环
条件，判断缓冲区是否读取完毕。
栈 详细设计
栈数据类型
typedef struct {
int *base;
int *top;
int stacksize;
}SqStack;
栈 详细设计
栈实现的功能
Status InitStack( Sqstack &s);
函数：初始化栈
Status Clearstack(Sqstack &s);
函数：栈清空
Status GetTop (Sqstack s,SElemType &p);
函数 :取栈顶元素
Status Push (Sqstack &s,SElemType &e);
函数：进栈函数
Status Pop (Sqstack &s,SElemType &c);
函数：出栈函数
Status Objection(Sqstack &s);
函数：判断输入字符函数
栈 调试分析
1
栈代码测试
按照正常的系统使用条件：测试人员
对本系统的逐个功能进行使用，填写
入测试报告。
测试人员测试结束后，对所呈现的bug，
开发人员对系统中问题进行分析，确定
故障的原因，并制定相应的对策
栈 调试分析
2
栈测试方法说明
采用VC集成开发环境，①在代码中嵌入
屏幕输出代码，在程序测试运行时，可
随时观察程序运行的状态，数据输出是
否准确，并记录测试结果。
②在各函数中设定中断，采用debug
调试程序，观察和监视栈中各节点的
变化过程。
栈 调试分析
3
栈功能测试过程
步骤1、嵌入栈首尾存数值的测试代
码，并通过printf（），显示栈的状态
。存入数值的程序采用scanf()，可手
工输入数值。设置相关函数断点，
监视栈值的变化；
步骤2、运行程序，输入、取出任意数
值以验证代码功能。设置相关函数断
点，监视栈的变化
栈 调试分析
经过2轮测试。共发现2个缺陷，
所发现的问题已经全部得到解决，
代码现已处在一个稳定运行阶段，
达到任务书提出的要求，功能满
足了系统设计要求，达到了系统
设计的目标
栈 用户使用方法
1.s运行栈可执行程序stack.exe,
然后根据程序提示进行相关操作
栈
实验汇报完毕!!!!
Company
第一小组
LOGO
班级：计算机软件工程