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2026/1/7 18:15:10
C/C++数据结构综合设计任务分配（29人7组）[2026-01-07]
一、整体任务概况
本次数据结构综合设计任务共分为7个小组，总计29人参与，每个小组负责不同的项目开发任务，每个项目包含多个功能模块，明确了各模块的问题描述与基本要求。
二、各小组任务详情
| 题目 | 组号 | 人数 | 问题描述 | 基本要求 |
|---|---|---|---|---|
| 运动会成绩管理系统 | 1 | 4人 | 运动会是大学体育工作中必不可少的一项活动，运动会成绩管理系统也是高校管理系统中的一部分，对于高校信息化管理和学生综合素质的提升，具有重要意义。为了深化同学们对线性表、查找和排序算法的学习,本系统通过对运动会关联表的建立和相关操作进行研究,设计与实现检索迅速、查找方便、可靠性高的运动会成绩管理系统。 | “模块1：建立表和索引。运动员信息表、比赛项目信息表和成绩信息表的建立推荐采用动态数组（顺序表）结合哈希索引来兼顾插入与查找效率，确保数据的唯一性和关联性。系统应实现运动员、项目和成绩的增删改功能，同时设计管理员和普通用户两种权限，保证数据安全和操作规范。界面采用MVC架构实现数据与视图分离，支持批量数据导入和密码加密存储，提升用户体验和系统安全。模块2：排序。对各学院男、女团总分进行统计后，利用快速排序对男团总分排序，结合三数取中法优化速度，而女团总分则采用希尔排序并选用合适的间距序列以提升效率。排序结果通过柱状图和排名表格直观展示，支持分页和滚动功能，应对大数据量的显示需求，方便用户快速获取排名信息。模块3：排序。针对各单项成绩，构建最大堆结构以实现堆排序，高效筛选出前三名运动员并动态维护堆结构避免重复排序。系统支持按项目名称快速查询，界面清晰显示姓名、成绩和学院信息，同时提供导出榜单的功能，方便成绩展示与数据备份。模块4：查找。为了快速查找给定学号或姓名的运动员参赛及成绩，设计两个基于链地址法的散列表，分别以学号和姓名为键，姓名对应的值为列表以处理同名情况。查询界面支持模糊搜索和自动提示，提升用户体验，并结合合理的装载因子设计，提高查找效率与系统稳定性。” |
| 基于栈的小游戏 | 2 | 4人 | 设计与实现一个基于栈的小游戏，将要求的几个应用模块统合在一个统一的用户界面下（首选图形用户界面，最低要求命令字符下的菜单界面）。 | “模块1：栈迷宫逃脱游戏。玩家需要控制迷宫里的“小鼠”在限定步数内找到通向粮仓的路。每当“小鼠”走一步，当前位置都会被压入栈中，这样一旦走错路，可以通过出栈返回上一步的位置。迷宫里的墙不能穿越，有需要时还能用栈记录编辑迷宫的操作，实现墙和路的互相切换和撤销。游戏还支持用栈自动寻找所有逃脱路径，并帮助玩家找到最短的路径。模块2：栈式表达式匹配与计算小游戏。程序会从文件中读取一批带括号的数学表达式，玩家用栈来检查里面的各种括号是否能正确配对。如果出现括号不匹配，系统会提示大致的问题位置。输入正确的表达式后，还可以用栈一步一步计算表达式的值，锻炼大家如何利用栈实现表达式的求值。模块3：栈辅助的N皇后解谜游戏。输入N后，程序用栈来帮忙放置N个皇后，让每个皇后都不会互相攻击。每放一个皇后就把位置压入栈，如果遇到冲突则退栈，回到上一步重新尝试，直到找出所有解法。棋盘会动态展示放置过程，帮助大家了解栈在递归和回溯中的实际用法。模块4：栈驱动的进制转换挑战赛。玩家可以尝试输入10进制、2进制、8进制或16进制的数，通过栈来实现不同进制之间的转换。转换时，不断把余数含到栈中，然后依次弹出得到结果。同时，还能用栈把字符编码成二进制串，从而体会栈在数字转换和编码中的实际应用。” |
| 基于串的小游戏 | 3 | 4人 | 设计与实现一个串结构的综合应用程序，将要求的几个应用模块统合在一个统一的用户界面下（命令字符下的菜单界面或图形用户界面）。 | “模块1：串联所有单词的子串。给定一个字符串和一组相同长度的单词，要求找出字符串中所有包含这组单词所有元素的连续子串。子串中单词可以任意排列，关键是通过哈希计数和滑动窗口技术高效匹配。此模块训练字符串处理、哈希与滑动窗口的综合应用。模块2：单词接龙。从一个起始单词变换到目标单词，每次只能修改一个字母，且变换后的单词必须存在于给定字典中，要求找到最短变换序列长度。通过广度优先搜索（BFS）快速遍历单词图，体现图的遍历和队列结构的应用。模块3：字符串的总引力。计算字符串所有子串中不同字符的数量之和。该问题要求高效统计所有子串的“引力”值，考查字符串与频率统计的优化技巧，适合应用滑动窗口与计数数组的结合。模块4：扰乱字符串。利用递归分割和交换子字符串的方式，判断一个字符串是否是另一个字符串的扰乱版本。此模块通过分治和递归技术练习字符串递归比较与动态规划方法，强调子问题划分与结果缓存的设计。” |
| 树的综合应用 | 4 | 4人 | 设计与实现一个树结构的综合应用程序，将要求的几个应用模块统合在一个统一的用户界面下（首选图形用户界面，最低要求命令字符下的菜单界面）。 | “模块1：树的创建与可视化输出。分别采用顺序存储、二叉链表、三叉链表三种结构，实现森林、一般树和二叉树的数据保存，支持通过菜单选择不同存储方式进行数据录入，提供统一的访问和存取接口，并能将树的结构以可视化形式展示，方便理解树的层次和节点关系。模块2：树的遍历。采用递归和非递归算法实现树的先序、中序、后序遍历，并支持层次遍历，用户可通过菜单选择遍历方式和具体实例，系统动态演示遍历过程和结果，加深对树遍历方法的理解和应用。模块3：模拟文件树。以本地文件系统为例，用树结构模拟文件夹与文件的存储关系，支持文件树的可视化显示，实现对文件或文件夹的查找、定位以及统计指定文件夹（含子文件夹）下文件数量的功能，操作通过菜单便捷调用。模块4：哈夫曼编码。设计哈夫曼编码和译码系统，从文本文件统计各字符出现频率生成哈夫曼树，对文本进行编码生成压缩文件（后缀.cod），同时支持使用对应哈夫曼树对压缩文件进行译码恢复成文本文件，完成数据压缩和解压全过程体验。” |
| 交通图导航模拟系统 | 5 | 4人 | 随着生活节奏加快和汽车数量激增，交通拥堵问题日益突出。为此，各国投入大量资源研究交通系统。一款智能导航系统不仅能指导出行，还能缓解交通压力。本系统基于时间依赖最短路径算法，设计实现高效导航，为出行提供有力支持。 | “模块1：地理信息管理。通过邻接表存储交通网络的地点和路线，边含距离和费用等属性。支持动态增删改节点和边，并用哈希表快速定位地点，保障地图数据完整，为路径和时刻模块提供基础数据。模块2：交通时刻管理。管理各路线发车和到达时间，采用区间树或平衡树高效索引和动态更新时刻表。支持多交通工具分类，能快速查询某时间点的可用班次，为路径规划提供时间数据支持。模块3：路径规划。基于地图结构和时刻信息，利用时间依赖最短路径算法实现多目标优化（最快、最省钱、最少中转）。采用优先队列等数据结构动态调整权重，输出完整最优路径及相关信息。模块4：用户交互与可视化。通过事件队列管理鼠标点击拖拽，实现用户选择起终点及路线查看。采用图元链表或树结构存储地图元素，支持高效定位和局部刷新。路径用不同颜色显示，结合双缓冲减少闪烁，同时快速索引显示路径长度、费用及时刻信息，保证界面流畅准确。” |
| 药品销售系统 | 6 | 4人 | 药店经常录入、增加、删除、修改所售药品，每到月底还要对所售药品进行统计，以方便药店对药品进行有效管理。设计与实现一个药品销售系统，实现药店对药品的日常管理，以及定期对销售各药品的记录进行统计，每种药品数据至少包括:药品编号、药品名称、单价、销售数量和销售额。将要求的几个应用模块统合在一个统一的用户界面下（首选图形用户界面，最低要求命令字符下的菜单界面）。 | “模块1：多种链表存储结构实现药品管理。采用顺序存储、带头结点/不带头节点单链表、双向链表、单循环链表和双向循环链表6种结构，实现药品的录入、增删改查操作，提供菜单供用户选择。模块2：多查找算法支持多关键字查询。基于顺序查找、折半查找、二叉排序树和平衡二叉树，设计对应存储结构，支持药品名称、单价、销售数量等多关键字查找，菜单选择不同算法。模块3：多排序算法实现多字段排序。采用插入、希尔、冒泡、选择、二路归并和基数排序，对编号、名称、单价、销售数量和销售额等字段排序，系统提供排序方式菜单。模块4：哈希查找及快速排序与统计可视化。用哈希表实现多关键字快速查找，利用快速排序和堆排序进行多字段排序，支持文件读写及可视化统计展示药品销售数据。” |
| 以太网布网及故障检测模拟 | 7 | 5人 | 某以太网由 n 台计算机构成，因组网时出现回路，导致数据在网络中持续循环，引起拥堵。各条网线的畅通程度用权值 w 表示，w 值越小表示连接越畅通，w=0 表示无连接。为消除回路，需要剔除部分网线，使剔除的边权最大且网络无回路。任务是构建网络图，应用普利姆和克鲁斯卡尔算法求最小生成树，完成网络拓扑的可视化、算法过程展示及结果比较。 | “模块1：设备与连接信息管理。负责读取和管理计算机基本信息（名称、位置等）及网线属性（传输速率、权值等），采用结构体数组或链表存储，支持数据的导入、显示、编辑和保存。界面允许用户实现文件导入与信息管理，确保数据准确完整。模块2：网络图构建。以邻接矩阵或邻接表形式构建网络图，支持节点和边的动态增删查操作。模块实现图的基础结构及功能，界面实现网络拓扑的图形化展示与交互，用户可直观观察和调整网络连接结构。模块3：最小生成树算法实现。实现普利姆算法（基于优先队列）和克鲁斯卡尔算法（基于并查集），分别计算网络的最小生成树。模块提供算法执行接口，返回生成树边集及权值总和。界面支持算法选择与运行，实时显示计算结果和关键数据。模块4：结果展示与网络拓扑可视化。输出最小生成树的边和对应权值列表，图形化突出显示最优边，形象展现网络拓扑结构。界面兼容静态与动态展示，标注关键路径与权重，方便用户理解和分析网络优化效果。模块5：网络回路检测模块。利用图的深度优先搜索（DFS）及并查集数据结构检测网络中回路，定位可能导致数据包循环的环路。模块动态分析连通分量和回路信息，为剔除网线提供辅助决策。界面直观呈现故障检测过程与结果，辅助网络维护与优化。” |
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