家族關(guān)系查詢系統(tǒng)

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 題目： 家族關(guān)系查詢系統(tǒng) 姓 名： 院 （系）： 信 息 工 程 學(xué) 院 專業(yè)班級(jí)：16級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)二班 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 成 績(jī)： 時(shí)間： 2018 年1 月 2日至 2018 年 1 月 11 日 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目 家族關(guān)系查詢系統(tǒng) 專業(yè)、班級(jí)16級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)二班 學(xué)號(hào) 姓名 基本要求：1、建立家族關(guān)系并能存儲(chǔ)到文件；2、對(duì)于建立的家族關(guān)系能夠遍歷家族成員，輸入兩個(gè)人的名字能夠確定二人的關(guān)系；3、實(shí)現(xiàn)家族成員的添加。4、可以查詢家族成員的雙親、祖先、兄弟、孩子和后代等信息。主要參考資料：【1】嚴(yán)蔚敏、吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語(yǔ)言版）.清華大學(xué)出版社【2】滕國(guó)

2、文.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì).清華大學(xué)出版社【3】譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)（第四版）.清華大學(xué)出版社 完 成 期 限： 2018.1.2-2018.1.11 指導(dǎo)教師簽名： 課程負(fù)責(zé)人簽名： 目 錄1、課程設(shè)計(jì)介紹41.1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容41.2課程設(shè)計(jì)要求41.3課程設(shè)計(jì)性質(zhì)41.4課程設(shè)計(jì)目的42、課程設(shè)計(jì)原理42.1課程設(shè)計(jì)題目分析2.1.1程序執(zhí)行的命令包括52.12程序中的四大模塊52.2 課程設(shè)計(jì)原理圖分析52.2.1 功能模塊圖52.2.2 流程圖分析63、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析93.1 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)93.2 算法描述104、調(diào)試與分析104.1 調(diào)試過(guò)程104.2執(zhí)行過(guò)程114.3運(yùn)行時(shí)的界面12結(jié)束語(yǔ)14參

3、考文獻(xiàn)15附錄161 課程設(shè)計(jì)介紹11、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容運(yùn)用隊(duì)列的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建家族關(guān)系樹(shù)。輸入家族的名稱，以此名稱作文件的名稱，建立文本文件。按層次輸入結(jié)點(diǎn)信息，在文件中每個(gè)人的信息占一行，同時(shí)保存到樹(shù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中。輸入一個(gè)結(jié)點(diǎn)，若此結(jié)點(diǎn)有多個(gè)兄弟，以“”作為兄弟結(jié)點(diǎn)的結(jié)束標(biāo)志，結(jié)點(diǎn)若無(wú)孩子，直接以“”作為標(biāo)志，依次輸入各個(gè)結(jié)點(diǎn)的信息，以“#”作為結(jié)束的標(biāo)志。輸入結(jié)點(diǎn)的序列為zhangxianzu，zhangguoyu，zhangguojun，zhangguoqiang，zhangyongzhi，zhangyongrui，zhangyongming，zhangwende，zhangwenjia

4、，#。建立家族關(guān)系樹(shù)后，對(duì)樹(shù)進(jìn)行一些基本操作。首先，對(duì)家族關(guān)系樹(shù)遍歷，確定家族成員已存入文件，并檢驗(yàn)是否成功建立家族關(guān)系樹(shù)。輸入兩個(gè)人的姓名，判斷此二人是否屬于此家族，若屬于就判斷此二人的關(guān)系。最后，能夠成功退出家族關(guān)系查詢系統(tǒng)。12、 課程設(shè)計(jì)要求構(gòu)建家族關(guān)系樹(shù)。使用隊(duì)列的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，建立家族關(guān)系查詢系統(tǒng)樹(shù)。采用指針數(shù)組作為隊(duì)列，保存結(jié)點(diǎn)輸入的地址。能夠遍歷家族關(guān)系樹(shù)。遍歷家族成員，檢驗(yàn)輸出信息是否滿足要求。成功地判斷所輸入的兩個(gè)人是否是家族中得人，如果屬于就判斷兩人的關(guān)系。最后，若選擇退出，能夠成功退出家族關(guān)系查詢系統(tǒng)。否則，繼續(xù)輸入相關(guān)操作。13、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，使自己對(duì)

5、軟件編程能力有一定的提高。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)是鍛煉學(xué)生在進(jìn)一步掌握模塊化、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的方法的同時(shí)，培養(yǎng)自己運(yùn)用已學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及編寫實(shí)用程序的能力，通過(guò)對(duì)線性化、層次化、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的了解進(jìn)一步掌握自然數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)方式及組織方式，讓自己深入體會(huì)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)及程序，如何運(yùn)用數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)編程。加深自己對(duì)該課程所學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步的理解與鞏固，是將計(jì)算機(jī)課程與實(shí)際問(wèn)題相聯(lián)接的關(guān)鍵步驟。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，能夠提高自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 1.4、課程設(shè)計(jì)的目的主要目的如下：1、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)解決實(shí)際編程中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和算法設(shè)計(jì)問(wèn)題。2、培

6、養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)程序與解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作集成程序模塊及調(diào)試能力。3、培養(yǎng)學(xué)生初步的軟件設(shè)計(jì)及軟件測(cè)試的能力。 2.課程設(shè)計(jì)原理2.1、課程設(shè)計(jì)題目分析演示程序以用戶和計(jì)算機(jī)的對(duì)話的方式執(zhí)行，即在計(jì)算機(jī)終端上顯示“提示信息”之后，由用戶在鍵盤上輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)（即每個(gè)人都所持的密碼），每個(gè)人的序號(hào)由程序自動(dòng)分配。2.1.1程序執(zhí)行的命令包括：（1）構(gòu)造家族關(guān)系查詢系統(tǒng)（使用樹(shù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)）；（2）根據(jù)提示及使用者的需求，用戶選擇相關(guān)選項(xiàng)，輸入相關(guān)數(shù)據(jù)；（3）執(zhí)行用戶所選的選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的程序，滿足用戶需求，實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能；（4）退出家族關(guān)系查詢系統(tǒng)，結(jié)束操作。2.1.2程序中的四個(gè)大模塊（本程序

7、共有六個(gè)模塊，其中查找模塊又分為六個(gè)）：（1）家族成員信息錄入（構(gòu)造家族關(guān)系查詢系統(tǒng)）模塊。此模塊將對(duì)家族關(guān)系樹(shù)初始化，根據(jù)用戶輸入的信息構(gòu)造家族關(guān)系查詢系統(tǒng)樹(shù)，并提醒用戶再次輸入數(shù)據(jù)以便后續(xù)程序的使用。（2）遍歷家族成員模塊。此模塊將滿足用戶遍歷家族關(guān)系查詢系統(tǒng)樹(shù)中的各個(gè)成員。另外，可以檢測(cè)用戶輸入的信息是否正確，以及瀏覽家族中的人員。（3）確定兩個(gè)家族成員的關(guān)系模塊。由用戶輸入兩個(gè)人的名字，此模塊實(shí)現(xiàn)在整個(gè)程序中查找，確定是否有用戶輸入的人。如果有，則輸出兩人的之間的關(guān)系（即他們相差幾代）。（4）主程序中的退出模塊。根據(jù)用戶輸入的信息管理控制變量，根據(jù)控制變量判斷是否退出程序。2.2、課程

8、設(shè)計(jì)原理圖分析2.2.1、功能模塊圖家族關(guān)系查詢系統(tǒng)主函數(shù)建立家族關(guān)系樹(shù)遍歷家族關(guān)系樹(shù)航空訂票系統(tǒng)主菜單確定家族成員中兩人關(guān)系2.2.2、流程圖分析1、此部分是家族關(guān)系查詢系統(tǒng)的主函數(shù)。首先，初始化程序中所需要的變量；在輸出提示性的語(yǔ)句，等待用戶輸入將要進(jìn)行的操作的選項(xiàng)，根據(jù)用戶輸入的數(shù)據(jù)調(diào)用相關(guān)的函數(shù)。開(kāi)始聲明變量t、f初始化flag=1，start1=1flag=1 N Y提示用戶輸入d的值0<d<7 Nd>1&&start1 Y Y N 調(diào)用相關(guān)函數(shù)退出2、此部分是創(chuàng)建家族關(guān)系樹(shù)函數(shù)，并且保存到文件。用隊(duì)列的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)輔助創(chuàng)建樹(shù)。輸入成員信息并存入文件，開(kāi)

9、始建樹(shù)將文件中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)入隊(duì)str0!=# Nstr0!= Y N Yroot=NULL N Y建立樹(shù)的頭結(jié)點(diǎn)取隊(duì)頭作結(jié)點(diǎn)的雙親，flag=0 N Y接雙親結(jié)點(diǎn)的左孩子接雙親結(jié)點(diǎn)的右孩子start2=0 N Y隊(duì)頭元素出隊(duì)成功建立家族關(guān)系樹(shù)3、此部分是遍歷家族成員函數(shù)。采用遞歸的思想，對(duì)家族關(guān)系樹(shù)進(jìn)行遍歷。傳入一個(gè)結(jié)點(diǎn)tt=NULL Y N輸出結(jié)點(diǎn)信息，t=t->lchild t=NULL N Y輸出結(jié)點(diǎn)信息，t=t->rchildt=NULL N Y返回上級(jí)調(diào)用結(jié)束4、此部分是確定家族成員中兩人關(guān)系的函數(shù)。由用戶輸入兩個(gè)人的姓名，系統(tǒng)調(diào)用Confirm（）函數(shù)判斷此二人是否屬于此

10、家族。若屬于，判斷兩人的關(guān)系。輸入姓名調(diào)用confirm()函數(shù)t=NULL輸出誰(shuí)不是家族中的人輸出兩人的關(guān)系3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析3.1、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)根據(jù)要求首先應(yīng)該建立一個(gè)隊(duì)列，用隊(duì)列的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)輔助實(shí)現(xiàn)家族關(guān)系樹(shù)的建立。樹(shù)是n（>=0）個(gè)結(jié)點(diǎn)的有限集。在任意一棵非空樹(shù)中：（1）有且僅有一個(gè)特定的稱為根的結(jié)點(diǎn)；（2）當(dāng)n>1時(shí)，其余結(jié)點(diǎn)可分為m個(gè)互不相交的有限集，其中每個(gè)集合本身又是一棵樹(shù)。設(shè)置結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)：用結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ)每一個(gè)家族成員的基本信息，及結(jié)點(diǎn)的左右孩子指針和雙親指針；再使用結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ)表示隊(duì)列結(jié)點(diǎn)。樹(shù)的結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體：typedef struct TNodechar nameM;st

11、ruct TNode *parent;struct TNode *lchild;struct TNode *rchild;Tree;隊(duì)列結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體：typedef struct NodeTree *info;struct Node *next;Node;typedef structstruct Node *front;struct Node *rear;LQ;3.2、算法描述1、用戶進(jìn)入家族關(guān)系查詢系統(tǒng)，根據(jù)提示輸入要進(jìn)行的操作所對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)，用戶輸入的數(shù)據(jù)被d接收，系統(tǒng)判斷d是否大于7并小于1，如果是，則提醒用戶重新輸入。否則調(diào)用相關(guān)函數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的功能。若用戶輸入的d的值在1-6之間，如果用

12、戶第一次輸入的數(shù)值大于1，則系統(tǒng)會(huì)提醒用戶先建立家族關(guān)系樹(shù)。2、建立家族關(guān)系樹(shù)。用戶輸入家族名稱，系統(tǒng)根據(jù)家族名稱建立對(duì)應(yīng)的文件，用戶輸入結(jié)點(diǎn)信息，系統(tǒng)先將信息保存到文件和fnameM數(shù)組中。在建樹(shù)時(shí)，將結(jié)點(diǎn)的信息從fnameM數(shù)組中復(fù)制給str，系統(tǒng)判斷str0是否等于#,并且是否等于,直接執(zhí)行下面的語(yǔ)句，第一次傳入結(jié)點(diǎn)時(shí)，root等于NULL，建立頭結(jié)點(diǎn)，再次傳入結(jié)點(diǎn)時(shí)，如果str0等于，內(nèi)部循環(huán)結(jié)束，接著出入結(jié)點(diǎn)，再次此判斷str0是否等于，不等于的話，執(zhí)行內(nèi)部循環(huán)，取對(duì)頭元素，判斷flag是否等于0，如果等于0，將結(jié)點(diǎn)接在所取對(duì)頭的左孩子上，否則接在右孩子上。在執(zhí)行外循環(huán)時(shí)，如果sta

13、rt2不等于0時(shí)，刪除對(duì)頭元素。3、查詢兩個(gè)家族成員的關(guān)系。由用戶輸入兩個(gè)人的姓名，Relation()函數(shù)調(diào)用Confirm（）函數(shù)，確認(rèn)用戶所輸入成員姓名是否屬于此家族中的成員。如果屬于，用xM存放對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)，并令全局變量z等于1，在執(zhí)行Relation（）函數(shù)時(shí)，判斷z的值，確定此人是否屬于這個(gè)家族。若屬于，令結(jié)點(diǎn)不停的指向它的父親結(jié)點(diǎn)，直到父親結(jié)點(diǎn)是根結(jié)點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)整數(shù)形式的wM控制執(zhí)行的次數(shù)，作為判斷是第幾代的根據(jù)。最后，根據(jù)wM判斷兩人相差幾代。4、退出家族關(guān)系查詢系統(tǒng)。在主函數(shù)中，用戶選擇退出選項(xiàng)在（即輸入6），系統(tǒng)執(zhí)行flag等于0，即控制外循環(huán)的變量為0，循環(huán)結(jié)束，成功退出家族

14、關(guān)系查詢系統(tǒng)。4、調(diào)試與分析4.1、調(diào)試過(guò)程在調(diào)試程序是主要遇到一下幾類問(wèn)題：1、 當(dāng)輸入此函數(shù)時(shí)出現(xiàn)了與&相關(guān)的錯(cuò)誤，例如后面缺少括號(hào)以及分號(hào)等等以下的錯(cuò)誤；2、輸入每個(gè)家庭成員的的信息時(shí)，兄弟之間沒(méi)有用“”區(qū)分，導(dǎo)致建立家族關(guān)系樹(shù)時(shí)錯(cuò)誤。另外輸入不正確，程序有可能出現(xiàn)停止；3、在一些函數(shù)前不加返回值變量類型，調(diào)試時(shí)出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤；4、在定義結(jié)構(gòu)體時(shí)，定義結(jié)構(gòu)體指針變量，但在程序運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)了定義的結(jié)構(gòu)體指針不起作用。5、在運(yùn)行程序時(shí)，由于沒(méi)有聲明變量，或?qū)τ谥羔樧兞繘](méi)有初始化，無(wú)法執(zhí)行程序。4.2、執(zhí)行過(guò)程進(jìn)入家族關(guān)系查詢系統(tǒng)，系統(tǒng)提示用戶輸入相關(guān)操作：輸入要進(jìn)行的操作：1輸入家族的名

15、稱：zhang輸入家族成員姓名：zhangxianzu輸入家族成員姓名：輸入家族成員姓名：zhangguoyu輸入家族成員姓名：zhangguojun輸入家族成員姓名：zhangguoqiang輸入家族成員姓名：輸入家族成員姓名：zhangyongzhi輸入家族成員姓名：輸入家族成員姓名：zhangyongrui輸入家族成員姓名：zhangyongming輸入家族成員姓名：輸入家族成員姓名：輸入家族成員姓名：zhangwende輸入家族成員姓名：zhangwenjia輸入家族成員姓名：輸入家族成員姓名：#家族關(guān)系成功建立?。ㄏ到y(tǒng)接著提示用戶輸入）輸入要進(jìn)行的操作：2（輸入結(jié)果）zhangxia

16、nzuzhangguoyu zhangyongzhi zhangwende，zhangwenjia zhangguojun zhangyongrui zhangyongming zhangguoqiang （系統(tǒng)接著提示用戶輸入）輸入要進(jìn)行的操作：6（輸入結(jié)果）成功退出家族關(guān)系查詢系統(tǒng)！4.3、運(yùn)行時(shí)界面1、運(yùn)行主函數(shù)時(shí)。2、輸入要進(jìn)行的操作。3、接著根據(jù)提示輸入相應(yīng)的操作，輸入數(shù)據(jù)遍歷家族關(guān)系查詢系統(tǒng)中的成員。4、根據(jù)提示選擇確定兩人關(guān)系選項(xiàng)，輸入兩個(gè)人的姓名。1、 若輸入的人不時(shí)家族中得人，運(yùn)行情況如下。2、 退出家族關(guān)系查詢系統(tǒng)。結(jié)束語(yǔ)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，雖然程序設(shè)計(jì)和調(diào)試的能力有所提升，

17、但最終還是沒(méi)能獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)的課程要求。這次課程設(shè)計(jì)使我深刻認(rèn)識(shí)到自己專業(yè)知識(shí)的匱乏，缺乏獨(dú)立程序設(shè)計(jì)的能力。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)也是我認(rèn)識(shí)到了我在程序設(shè)計(jì)方面的嚴(yán)重不足，以及專業(yè)知識(shí)的嚴(yán)重匱乏。我的程序設(shè)計(jì)思想和代碼的編寫和調(diào)試能力在此次課設(shè)期間有所提高。這樣一種更貼切實(shí)際的課程設(shè)計(jì)，大大的提高了我的學(xué)習(xí)效率，希望能夠在平時(shí)教學(xué)的時(shí)候也能加入一些類似課程設(shè)計(jì)的程序設(shè)計(jì)習(xí)題。參考文獻(xiàn)【1】嚴(yán)蔚敏、吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語(yǔ)言版）.清華大學(xué)出版社【2】滕國(guó)文.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì).清華大學(xué)出版社【3】譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)（第四版）.清華大學(xué)出版社附錄主要程序：1、 主函數(shù)程序：void main()int

18、 d,flag=1,start1=1,f;Tree t1;t=&t1;while(flag)printf("tt家族關(guān)系查詢系統(tǒng)n");printf("t-n");printf("t1、新建家族關(guān)系t2、遍歷家族成員nn");printf("t3、確定兩人關(guān)系t4、查找nn");printf("t5、添加家族關(guān)系t6、退出查詢系統(tǒng)n");printf("t-n");A:printf("輸入要進(jìn)行的操作(1-6)：");scanf("%d&

19、quot;,&d);getchar();f=1;if(d<1|d>6)printf("n輸入有誤,請(qǐng)重新輸入！nn");goto A;if(d>1)&&start1)printf("nn請(qǐng)先創(chuàng)建家庭關(guān)系！nn");f=0;if(f)switch(d)case 1: Create();start1=0;break;case 2: Traverse(t);printf("nn");break;case 3: Relation();printf("nn");break;case

20、4: Search(t);printf("nn");break;case 5: Add(t);printf("nn");break;case 6: flag=0;break;printf("nt家族關(guān)系查詢系統(tǒng)使用結(jié)束！n");2、 建立家族關(guān)系樹(shù)程序void Create()char strM;int i=0;FILE *fp;t->parent=NULL;t->lchild=NULL;t->rchild=NULL;printf("請(qǐng)輸入文件的名稱（家族的名稱）:");scanf("%

21、s",filename);getchar();strcat(filename,".txt");if(fp=fopen(filename,"w")=NULL)printf("can not open!");exit(0);printf("請(qǐng)按層次輸入結(jié)點(diǎn)（姓名），兄弟輸入結(jié)束以“”為標(biāo)志，結(jié)束標(biāo)志為“#”:n");gets(str);fputs(str,fp);fputc('n',fp);strcpy(fnamei,str);i+;while(str0!='#')printf

22、("請(qǐng)繼續(xù)輸入：n");gets(str);fputs(str,fp);fputc('n',fp);strcpy(fnamei,str);i+;fclose(fp);TreeCreate(t);printf("家族關(guān)系已成功建立！nn");void TreeCreate()Tree *t1,*root=NULL;LQ *q;int i=0,flag=0,start2=0;char strM;q=LQCreateEmpty();strcpy(str,fnamei);while(str0!='#')while(str0!=&#

23、39;')if(root=NULL)root=(Tree *)malloc(sizeof(Tree);strcpy(root->name,str);root->lchild=NULL;root->parent=NULL;root->rchild=NULL;LQEnQueue(q,root);t=root;elset1=(Tree *)malloc(sizeof(Tree);strcpy(t1->name,str);t1->lchild=NULL;t1->rchild=NULL;t1->parent=LQGetFront(q);LQEnQueue(q,t1);if(!flag)root->lchild=t1;elseroot->rchild=t1;root=t1;flag=1;i+;strcpy(str,fnamei);if(start2!=0)LQDeQueue(q);if(q->front!=NULL)root=LQGetFront(q);start2=1;flag=0;i+;strcpy(str,fnamei);3、 確定關(guān)系函數(shù)程序void Relation()char str2M;int i,w2=1,1;v=0;for(i=0;i<2;i+)