本文關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 通訊錄的制作，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

學(xué)

號(hào)：

0121203490323

課 程 設(shè) 計(jì)

題 學(xué) 專 班 姓

目 院 業(yè) 級(jí) 名

鎖鏈 管理學(xué)院 信息管理與信息系統(tǒng)

1203
曹貝 江長(zhǎng)斌

指導(dǎo)教師

2014<

br />
年

07

月

03

日

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 題 目：鎖鏈 曹貝
江長(zhǎng)斌

專業(yè)班級(jí)： 工作單位：

信管 1203 管理學(xué)院

初始條件： （問(wèn)題描述）
一個(gè)國(guó)王因?yàn)槁?tīng)信讒言將一個(gè)無(wú)辜的數(shù)學(xué)家關(guān)進(jìn)了監(jiān)獄。雖然事后發(fā)現(xiàn)確屬冤枉， 但礙于面子，國(guó)王不肯認(rèn)錯(cuò)。為了挽回，于是國(guó)王決定用 Bytish 鎖鏈將其鎖在墻上。 這種鎖鏈由 n （10≤n≤1000） 個(gè)固定在墻上的鐵環(huán)和鐵棒組成。 由于環(huán)不是都套在棒上， 要想把整副鎖鏈取下是十分困難的。數(shù)學(xué)家必須自己通過(guò)不斷取下和套上鐵環(huán)最終將所 有鐵環(huán)都取下才能獲得自由。取下或套上鐵環(huán)的規(guī)則是： ? 鐵環(huán)從 1、2、……、n 依次編號(hào)。 ? 一次只能把一個(gè)環(huán)取下或套上。 ? 編號(hào)為 1 的環(huán)無(wú)論何時(shí)都能取下或套上。 ? 如果編號(hào)為 1、……、k-1（1≤k≤n）的環(huán)已經(jīng)從棒上取下，并且 k 環(huán)套在棒上， 則可以取下或套上編號(hào)為 k+1 的環(huán)。 ? 寫(xiě)一個(gè)程序，讀入鎖鏈描述并計(jì)算從棒上取下所有環(huán)所需的最少步數(shù)。 【基本要求】 顯然，可以運(yùn)用遞歸的方法解決此問(wèn)題。但是你能否找到一個(gè)非遞歸算法呢？

要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求、 說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等具體要求）
顯然，通過(guò)枚舉前 i 個(gè)環(huán)的解鎖過(guò)程可以從中找出解題的思路。 當(dāng) n=1 時(shí)，直接移除即得解。 當(dāng) n=2 時(shí)，顯然不能先移出 1 環(huán)，再移除 2 環(huán)。因?yàn)楦鶕?jù)約束條件，必須 1 環(huán)在棒 上才能移除 2 環(huán)。因此移除的步驟應(yīng)該是先 2 環(huán)，再 1 環(huán)。 當(dāng) n=3 時(shí)，移除 3 環(huán)的條件是 2 環(huán)在，1 環(huán)卸，于是可以先移除 1 環(huán)，，然后移除 3 環(huán)，然后套上 1 環(huán)，然后移除 2 環(huán)和 1 環(huán)。 當(dāng) n≥4 的情形請(qǐng)自行推導(dǎo)。 問(wèn)題分析： 該鎖鏈套卸環(huán)的過(guò)程與解九連環(huán)游戲的要求類似，結(jié)果分析得： 1 個(gè)環(huán): 1 2 個(gè)環(huán): 2 3 個(gè)環(huán): 5 4 個(gè)環(huán): 10 5 個(gè)環(huán): 21 6 個(gè)環(huán): 42 7 個(gè)環(huán): 85 8 個(gè)環(huán): 170

… 可得到公式: n 為環(huán)數(shù) 步數(shù)=[2^(n+1)-0.5*(-1)^n-1.5]/3 n 為偶數(shù)時(shí)，步數(shù)=(2^(n+1)-1)/3 n 為奇數(shù)時(shí)，步數(shù)=(2^(n+1)-2)/3

時(shí)間安排：
序號(hào) 1 2 3 4 5 設(shè)計(jì)內(nèi)容 問(wèn)題分析和任務(wù)定義 數(shù)據(jù)類型和系統(tǒng)設(shè)計(jì) 編碼實(shí)現(xiàn)和靜態(tài)檢查 上機(jī)準(zhǔn)備和上機(jī)調(diào)試 總結(jié)和整理設(shè)計(jì)報(bào)告 合 計(jì) 所用時(shí)間 0.5 天 0.5 天 3天 2天 1天 7天

指導(dǎo)教師簽名： 系主任（或責(zé)任教師）簽名：

2014 年 06 月 23 日 2014 年 07 月 03 日

武漢理工大學(xué)《應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

鎖鏈
1. 需求分析
1.1 輸入與輸出 1.2 標(biāo)題（黑體小 3 號(hào)字）
以無(wú)歧義的陳述說(shuō)明程序設(shè)計(jì)的任務(wù)，強(qiáng)調(diào)的是程序要做什么？明確規(guī)定： （l）輸入的形式和輸入值的范圍； （2）輸出的形式； （3）程序所能達(dá)到的功能； （4）測(cè)試數(shù)據(jù)：包括正確的輸入及其輸出結(jié)果和含有錯(cuò)誤的輸入及其輸出結(jié)果。

2. 概要設(shè)計(jì)
2.1 標(biāo)題（黑體小 3 號(hào)字） 2.2 標(biāo)題（黑體小 3 號(hào)字）
說(shuō)明本程序中用到的所有抽象數(shù)據(jù)類型的定義、主程序的流程以及各程序模塊之間的 層次（調(diào)用）關(guān)系。

3. 詳細(xì)設(shè)計(jì)
3.1 標(biāo)題（黑體小 3 號(hào)字） 3.2 標(biāo)題（黑體小 3 號(hào)字）
實(shí)現(xiàn)概要設(shè)計(jì)中定義的所有數(shù)據(jù)類型，對(duì)每個(gè)操作只需要寫(xiě)出偽碼算法；對(duì)主程序和 其他模塊也都需要寫(xiě)出偽碼算法（偽碼算法達(dá)到的詳細(xì)程度建議為：按照偽碼算法可以在 計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)直接輸入高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序）；畫(huà)出函數(shù)的調(diào)用關(guān)系圖。

1

武漢理工大學(xué)《應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

4. 調(diào)試分析
4.1 標(biāo)題（黑體小 3 號(hào)字） 4.2 標(biāo)題（黑體小 3 號(hào)字）
內(nèi)容包括： （l）調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題是如何解決的以及對(duì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的回顧討論和分析； （2） 算法的時(shí)空分析 （包括基本操作和其他算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度的分析） 和改進(jìn)設(shè)想； （3）經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)等。

5. 用戶使用說(shuō)明
5.1 標(biāo)題（黑體小 3 號(hào)字） 5.2 標(biāo)題（黑體小 3 號(hào)字）
說(shuō)明如何使用編寫(xiě)的程序，詳細(xì)列出每一步的操作步驟。

6. 測(cè)試結(jié)果
6.1 標(biāo)題（黑體小 3 號(hào)字） 6.2 標(biāo)題（黑體小 3 號(hào)字）
列出測(cè)試結(jié)果，包括輸入和輸出。這里的測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)該完整和嚴(yán)格，最好多于需求分 析中所列。

7. 附錄（源代碼）
帶注釋的源程序。如果提交源程序軟盤(pán)，可以只列出程序文件名的清單。值得注意的 是，報(bào)告的各種文檔資料，如：上述中的前三部分要在程序開(kāi)發(fā)的過(guò)程中逐漸充實(shí)形成， 而不是最后補(bǔ)寫(xiě)（當(dāng)然也可以最后用實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙謄清或打�。�。

2

本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表
姓 名

曹貝
信息管理與信息系統(tǒng) 1203

性 別

女

專業(yè)班級(jí)

課程設(shè)計(jì)題目：鎖鏈 課程設(shè)計(jì)答辯或質(zhì)疑記錄：

成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)：

評(píng)

定

項(xiàng)

目

評(píng)分成績(jī)

1．設(shè)計(jì)原創(chuàng)性達(dá)到 80%（30 分） 2．程序執(zhí)行結(jié)果實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)書(shū)中的所有基本要求（20 分） 3．設(shè)計(jì)結(jié)果（軟件程序）正確（10 分） 4．設(shè)計(jì)報(bào)告的規(guī)范化（10 分） 5. 答辯（30 分） 總分（100 分）
備注：成績(jī)等級(jí)：優(yōu)（90 分—100 分） 、良（80 分—89 分） 、中（70 分—79 分） 、及格（60 分—69 分） 、 60 分以下為不及格。若第一項(xiàng)低于 20 分，或第一項(xiàng)與第五項(xiàng)之和低于 35 分，則課程設(shè)計(jì)成績(jī)不能及格。

最終評(píng)定成績(jī)（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定）

指導(dǎo)教師簽字： 2014 年 07 月 03 日



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