数据结构项目设计
目錄
項目1：計算機設計大賽賽事統計
一、設計主要要求
【問題描述】
【基本要求】
【設計要求】
【測試數據】
【實現提示】
二.問題分析和任務定義
三.邏輯設計
【運行時存儲結構】
【文件中存儲格式】
【主要功能函數】
【調用關系圖】
【流程圖】
四、物理設計
(1)Team類結構
(2)School類結構?
(3)Contest類結構
(4)其他數據結構
(5)文件讀寫
(6)find函數
(7)print函數
(8)insert函數
(9)界面函數
五、測試數據
?補充
項目2：校園導游咨詢
一、設計主要要求
【問題描述】
【基本要求】
【測試數據】
【實現提示】
二、問題分析和任務定義
三、邏輯設計
【存儲結構】
【查詢景點信息模塊】
【查詢景點路徑模塊】
【調用關系圖】
【流程圖】
四、物理設計
【景點類】
【查詢景點信息】
?【查詢景點路徑】?
【Dijkstra算法】
五、預設數據
【景點地圖】
【拓撲圖】
項目3：算術表達式求解
一、設計主要要求
【問題描述】
【基本要求】
【測試數據】
【實現提示】
二、問題分析和任務定義
三、邏輯設計
【數據結構】
【主要功能函數】
【函數調用關系】
【流程圖】
四、物理設計
【核心算法段】
開發工具
結語
項目1：計算機設計大賽賽事統計
一、設計主要要求
【問題描述】
??參加計算機設計大賽的n個學校編號為1~n,賽事分成m個項目，項目的編號為1~m.比賽獲獎按照得分降序，取前三名，寫一個統計程序產生各種成績單和得分報表。
【基本要求】
1）每個比賽項目至少有10支參賽隊；每個學校最多有6支隊伍參賽;
2）能統計各學校的總分;
3）可以按照學校編號或名稱，學校的總分、各項目的總分排序輸出；
4）可以按學校編號查詢學校某個項目的獲獎情況；可以按項目編號查詢取得前三名的學校；
5）數據存入文件并能隨時查詢
【設計要求】
1）輸入數據形式和范圍：可以輸入學校的名稱，賽事項目的名稱。
2）輸出形式：有中文提示，各學校分數為整數
3）界面要求：交互設計要合理，每個功能可以設立菜單，根據提示，可以完成相關功能的要求。
4）存儲結構：學生自己根據系統功能要求自己設計，但是賽事相關數據要存儲在文件中。
【測試數據】
??要求使用全部合法數據，整體非法數據，局部非法數據。進行程序測試，以保證程序的穩定。
【實現提示】
??假設3<賽事項目數量<=10，學校名稱長度不超過20個字符。每個賽事結束時，將其編號、名稱輸入，并依次輸入參賽學校編號、學校名稱和成績。
二.問題分析和任務定義
本程序需要實現的功能有：合理的存儲、文件存取、用戶界面、增加數據功能、刪減修改數據功能、統計各個學校總分功能、可以按照學校總分輸出成績表、按照學校編號查詢項目獲獎情況。可以分解為以下小模塊：
1.學校信息管理
2.賽事信息管理
3.隊伍報名管理
4.查看獲獎信息
5.總分排行榜
6.獲獎排行榜
7.關于本程序
0.保存并退出
層次可以表示如下
void menu(); //一級界面（主界面） void manageSchool(); //二級界面1:學校信息管理 void manageContest(); //二級界面2:比賽信息管理 void teamRegistration(); //二級界面3:隊伍報名管理 void viewPrize(); //二級界面4:查詢學校獲獎信息 void printScoreRank(); //二級界面5:總分排行榜 void printPrizeRank(); //二級界面6:獲獎排行榜 void printInformation(); //二級界面7:程序信息限制條件注意點：賽事項目數量限制、賽事參賽隊伍最少數量限制，非法輸入處理......
三.邏輯設計
【運行時存儲結構】
(1)Team類
ADT Team Data編號，屬于哪個學校，報名哪個比賽，成績OperationConstructor初始數據：編號，學校，競賽功能：初始化編號、隸屬學校、隸屬競賽，成績默認為0Constructor初始數據：編號，學校，競賽，成績功能：初始化編號、隸屬學校、隸屬競賽，成績getScore前提條件：無輸入：無功能：訪問并返回私有變量成績的數值輸出：成績后置條件：無getNoble前提條件：無輸入：無功能：訪問并返回私有變量編號的數值輸出：編號后置條件：無getSchool前提條件：無輸入：無功能：返回隸屬學校的數值輸出：隸屬學校的編號后置條件：無getContest前提條件：無輸入：無功能：返回隸屬競賽的數值輸出：隸屬競賽的編號后置條件：無setScore前提條件：無輸入：要設置的成績功能：設置私有變量成績輸出：無后置條件：無 endADT(2)School
ADT School {Data編號，名稱，隊伍數量，隊伍編號數組，總成績OperationConstructor初始數據：編號，學校名稱功能：初始化編號、學校名稱addTeam前提條件：隊伍未滿輸入：隊伍編號功能：將該編號的隊伍加入學校的隊伍數組內，并將隊伍數量+1輸出：無后置條件：無getNoble前提條件：無輸入：無功能：訪問并返回私有變量編號的數值輸出：編號后置條件：無getName前提條件：無輸入：無功能：返回學校的名稱輸出：學校名字后置條件：無getNum前提條件：無輸入：無功能：返回下轄隊伍數量輸出：隊伍數量后置條件：無getNum前提條件：下標<隊伍數量輸入：下標功能：返回下標對應的隊伍編號輸出：下標的隊伍編號后置條件：無Sum前提條件：無輸入：無功能：計算隊伍的總分輸出：無后置條件：無getSum前提條件：已經調用過Sum計算總分輸入：無功能：返回計算好的隊伍總分輸出：總分后置條件：無 endADT(3)Contest類
ADT School {Data編號，名稱，隊伍數量，參賽隊伍編號數組，是否結束標志OperationConstructor初始數據：編號，競賽名稱功能：初始化編號、競賽名稱addTeam前提條件：無輸入：隊伍編號功能：將該編號的隊伍加入競賽的隊伍數組內，并將隊伍數量+1輸出：無后置條件：無getNoble前提條件：無輸入：無功能：訪問并返回私有變量編號的數值輸出：編號后置條件：無getName前提條件：無輸入：無功能：返回競賽的名稱輸出：學校名字后置條件：無getNum前提條件：無輸入：無功能：返回報名參加的隊伍數量輸出：隊伍數量后置條件：無getNum前提條件：下標<隊伍數量輸入：下標功能：返回下標對應的隊伍編號輸出：下標的隊伍編號后置條件：無rank前提條件：已調用過finish函數輸入：無功能：將隊伍按照分數進行排序輸出：無后置條件：無finish前提條件：隊伍數>=10,并都已打分輸入：無功能：將比賽狀態設置為完成輸出：無后置條件：無isFinished前提條件：無輸入：無功能：返回比賽是否完成輸出：比賽完成與否后置條件：無 endADT私有變量：賽事編號、賽事名稱、含有隊伍數、還有隊伍編號（數組）等。
公有函數：構造函數、增加隊伍函數、排序函數、輸出獲獎信息函數等。
(4)teams數組、schools數組、contest數組
用標準容器vector存儲，基本邏輯為按照學校編號保持有序（便于插入、查詢時減小時間復雜度）
【文件中存儲格式】
第一行三個數A，B，C分別表示：學校個數、賽事個數、隊伍數量。
接下來A行：編號、校名。
接下來B行：編號、賽事狀態（結束與否）、賽事名。
接下來C行：編號、參加賽事編號、隸屬學校編號、分數。
【主要功能函數】
int findSchool(int noble){ //功能函數1:尋找學校，返回下標 int findContest(int noble){ //功能函數2:尋找賽事，返回下標 int findTeam(int noble){ //功能函數3:找到編號為noble的隊伍在容器中的下標，找不到返回-1 void printContestList(){ //功能函數4:輸出比賽列表 int MaxOfTeamNoble(){ //功能函數5:返回隊伍編號最大值 void insertTeam(Team x){ //功能函數6:將新的Team對象按照編號大小順序加入teams void insertContest(Contest x){ //功能函數7:將新的Contest對象按照編號大小順序加入contests void insertSchool(School x){ //功能函數8:將新的School對象按照編號大小順序加入schools void writeToFile(){ //功能函數9:保存數據進入文檔 void readFromFile(){ //功能函數10:從文檔中讀取 void firstUse(){ //功能函數11:首次使用 void manageSchool(){ //二級界面1:學校信息管理 void manageContest(){ //二級界面2:比賽信息管理 ...【調用關系圖】
注：在各個函數中都可按需調用功能函數，在圖不再列出
【流程圖】
四、物理設計
以下列出一些數據結構與功能函數。
(1)Team類結構
class Team { public:Team(int n, int school) {this->n = n;this->belongToSchool = school;}Team(int n, int school, int contest) {this->n = n;belongToContest = contest;belongToSchool = school;score = 0;}Team(int n, int school, int contest, int score) {this->n = n;belongToContest = contest;belongToSchool = school;this->score = score;}int getScore() { return score; }int getNoble() { return n; }int getSchool() { return belongToSchool; }int getContest() { return belongToContest; }void setScore(int score) {this->score = score;} private:int score;int n;int belongToContest;int belongToSchool; };(2)School類結構?
class School { public:School() {}School(int n, char* name) {this->n = n;this->name = name;team = 0;for (int i = 0; i < 6; i++) teamNum[i] = 0;sumScore = 0;}void addTeam(int num) { //加入隊伍if (team >= 6) {cout << "隊伍數已滿\n";return;}teamNum[team++] = num;}void Sum(); //求和，可返回分數和，并且將結果儲存在sumScore中int getSum() {return sumScore;}int getNoble() { return n; }string getName() { return name; }int getNum() { return team; }int getNum(int i) {if (i < team) return teamNum[i];} private:int n;string name;int team;int teamNum[6];int sumScore; };(3)Contest類結構
class Contest { public:Contest(int n, char* name) {team = 0;this->n = n;this->name = name;finished = false;}void addTeam(int num) {teamNum[team++] = num;}void finish() { finished = true; }bool isFinished() { return finished; }void rank() { //排序sort(teamNum, teamNum + team, cmpByScore);}int getNoble() { return n; }string getName() { return name; }int getNum() { return team; }int getNum(int i) { return teamNum[i]; } private:bool finished;int n;string name;int team;int teamNum[N]; //存放參賽隊伍 };(4)其他數據結構
vector<Team> teams; vector<Contest> contests; vector<School> schools; int A,B,C; //A:學校數量 B:比賽數量 C:隊伍數量(5)文件讀寫
void writeToFile() { //功能函數9:保存數據進入文檔fstream out;out.open("data.txt", ios::out | ios::ate);out << A << ' ' << B << ' ' << C << '\n';for (int i = 0; i < A; i++) {out << schools[i].getNoble() << schools[i].getName() << "\n";}for (int i = 0; i < B; i++) {out << contests[i].getNoble() << " " << (int)contests[i].isFinished() << contests[i].getName() << "\n";}for (int i = 0; i < C; i++) {out << teams[i].getNoble() << " " << teams[i].getSchool() << " " << teams[i].getContest() << " " << teams[i].getScore() << "\n";}out.close(); } void readFromFile() { //功能函數10:從文檔中讀取fstream in;in.open("data.txt", ios::in);in >> A >> B >> C;for (int i = 0; i < A; i++) {int noble;char s[20];in >> noble;in.getline(s, 20, '\n');School x(noble, s);insertSchool(x);}for (int i = 0; i < B; i++) {int noble;char s[20];in >> noble;int finished = 0;in >> finished;in.getline(s, 20, '\n');Contest x(noble, s);if (finished == 1) x.finish();insertContest(x);}for (int i = 0; i < C; i++) {int noble;int belongC;int belongS;int score;in >> noble >> belongS >> belongC >> score;Team x(noble, belongS, belongC, score);insertTeam(x);schools[findSchool(belongS)].addTeam(noble); //調用學校類函數addTeam，將本隊加入學校數據中contests[findContest(belongC)].addTeam(noble); //更新競賽隊伍數據}in.close();cout << "讀取存檔成功!"; }(6)find函數
int findSchool(int noble) { //功能函數1:尋找學校，返回下標vector<School>::iterator i;int location = 0;for (i = schools.begin(); i != schools.end(); i++) {if (i->getNoble() == noble) return location;else if (i->getNoble() > noble) return -1;else location++;}return -1; } int findContest(int noble) { //功能函數2:尋找賽事，返回下標vector<Contest>::iterator i;int location = 0;for (i = contests.begin(); i != contests.end(); i++) {if (i->getNoble() == noble) return location;else if (i->getNoble() > noble) return -1;else location++;}return -1; } int findTeam(int noble) { //功能函數3:找到編號為noble的隊伍在容器中的下標，找不到返回-1vector<Team>::iterator i;int location = 0;for (i = teams.begin(); i != teams.end(); i++) {if (i->getNoble() == noble) return location;else if (i->getNoble() > noble) return -1;else location++;}return -1; }(7)print函數
void printContestList() { //功能函數4:輸出比賽列表if (contests.empty()) cout << "當前賽事列表為空!\n";vector<Contest>::iterator it;for (it = contests.begin(); it != contests.end(); it++) {cout << "編號" << it->getNoble() << " " << it->getName() << "\t已報名隊伍數量：" << it->getNum() << "\t";if (it->isFinished()) cout << "已結束\n";else cout << "尚未結束\n";} } void printSchoolList() { //功能函數12:輸出學校列表cout << "當前已有學校:\n";vector<School>::iterator it;for (it = schools.begin(); it != schools.end(); it++)cout << "編號" << it->getNoble() << " " << it->getName() << "\t隊伍數量：" << it->getNum() << "\n"; } void printTeamList() { //功能函數13:輸出隊伍列表cout << "當前已有隊伍" << teams.size() << "支\n";vector<Team>::iterator it;for (it = teams.begin(); it != teams.end(); it++)cout << "編號" << it->getNoble() << " 隸屬于" << schools[findSchool(it->getSchool())].getName() << "參加了"<<contests[findContest(it->getContest())].getName()<< endl; }(8)insert函數
void insertTeam(Team x) { //功能函數6:將新的Team對象按照編號大小順序加入teamsif (findTeam(x.getNoble()) != -1) {cout << "該編號的隊伍已經存在";return;}else {vector<Team>::iterator i;bool flag = false; //標記是否在中間插入過，如果沒有，說明應該插在尾部for (i = teams.begin(); i != teams.end(); i++) {if (i->getNoble() > x.getNoble()) { //第一個編號比x更大的，插入在此處之前flag = true; //標記更新teams.insert(i, x); //插入break; //找到了即退出} //中間沒有合適位置，直接push_back到尾部}if (!flag) teams.push_back(x);} } void insertContest(Contest x) { //功能函數7:將新的Contest對象按照編號大小順序加入contestsif (findContest(x.getNoble()) != -1) {cout << "該編號的競賽已經存在";return;}else {vector<Contest>::iterator i;bool flag = false; //標記是否在中間插入過，如果沒有，說明應該插在尾部for (i = contests.begin(); i != contests.end(); i++) {if (i->getNoble() > x.getNoble()) { //第一個編號比x更大的，插入在此處之前flag = true; //標記更新contests.insert(i, x); //插入break; //找到了即退出}}if (!flag) contests.push_back(x); //中間沒有合適位置，直接push_back到尾部} } void insertSchool(School x) { //功能函數8:將新的School對象按照編號大小順序加入schoolsif (findSchool(x.getNoble()) != -1) {cout << "該編號的學校已經存在";return;}else {vector<School>::iterator i;bool flag = false; //標記是否在中間插入過，如果沒有，說明應該插在尾部for (i = schools.begin(); i != schools.end(); i++) {if (i->getNoble() > x.getNoble()) { //第一個編號比x更大的，插入在此處之前flag = true; //標記更新schools.insert(i, x); //插入break; //找到了即退出}}if (!flag) schools.push_back(x); //中間沒有合適位置，直接push_back到尾部} }(9)界面函數
void manageSchool() { //二級界面1:學校信息管理char choice;while (true) {cout << "***********學校信息編輯***********\n";cout << "1.輸出全部學校信息\n";cout << "2.新加入學校信息\n";cout << "3.刪除學校\n";cout << "0.返回\n";cin >> choice;if (choice == '1') {if (schools.empty()) cout << "當前學校列表為空!\n";vector<School>::iterator it;for (it = schools.begin(); it != schools.end(); it++)cout << "編號" << it->getNoble() << " " << it->getName() << " 含有隊伍數量：" << it->getNum() << "\n";}else if (choice == '2') {cout << "請輸入學校編號:";int noble;cin.clear();cin.ignore();cin >> noble;if (findSchool(noble) != -1) cout << "已有該編號的學校，錄入失敗！\n";else if (noble <= 0)cout << "必須輸入正整數!\n";else {cout << "請輸入學校名稱:";char s[50];cin >> s;School newAdd(noble, s);A++;insertSchool(newAdd);}}else if (choice == '3') {cout << "您要刪除的學校編號:";int noble;cin.clear();cin.ignore();cin >> noble;if (findSchool(noble) == -1) cout << "該學校編號不存在，請重新輸入\n";else {School& del = schools[findSchool(noble)];C -= del.getNum();for (int i = 0; i < del.getNum(); i++) {cout << "該學校編號為" << del.getNum(i) << "的隊伍已被刪除\n";teams.erase(teams.begin() + findTeam(del.getNum(i)));}cout << "編號為:" << noble << "的" << schools[findSchool(noble)].getName() << "已被成功刪除！\n";schools.erase(schools.begin() + findSchool(noble));A--;}}else if (choice == '0') { writeToFile(); break; }} } void manageContest() { //二級界面2:比賽信息管理char choice;while (true) {cout << "***********賽事信息編輯***********\n";cout << "1.輸出全部賽事信息\n";cout << "2.新加入賽事\n";cout << "3.隊伍打分\n";cout << "4.查看比賽結果\n";cout << "0.返回\n";cin >> choice;if (choice == '1') {printContestList();}else if (choice == '2') {cout << "請輸入賽事編號:";int noble;cin.clear();cin.ignore();cin >> noble;if (findContest(noble) != -1) cout << "已有該編號的比賽，錄入失敗！\n";else if (noble <= 0)cout << "必須輸入正整數!\n";else {cout << "請輸入賽事名稱:";char s[20];cin >> s;Contest newAdd(noble, s);B++;insertContest(newAdd);cout << "加入成功！\n";}}else if (choice == '3') {printContestList();cout << "輸入要進行打分的比賽編號:";int noble;cin.clear();cin.ignore();cin >> noble;if (findContest(noble) == -1) cout << "比賽不存在！\n";else {Contest& now = contests[findContest(noble)];if (now.getNum() < 10) {cout << "報名隊伍過少,比賽不能開始\n";continue;}else if (now.isFinished()) {cout << "該比賽已打分\n";continue;}for (int i = 0; i < now.getNum(); i++) {Team& nowTeam = teams[findTeam(now.getNum(i))];cout << "請給" << i + 1 << "號隊伍(編號" << now.getNum(i) << "," << schools[findSchool(nowTeam.getSchool())].getName() << ")打分:";int score;cin >> score;nowTeam.setScore(score);}now.finish();now.rank();}}else if (choice == '4') {printContestList();cout << "要查看那一場比賽結果:";int noble;cin.clear();cin.ignore();cin >> noble;if (findContest(noble) == -1) cout << "比賽不存在！\n";else {Contest& now = contests[findContest(noble)];if (!now.isFinished())cout << "尚未打分，無法查看結果!\n";else {now.rank();for (int i = 0; i < now.getNum(); i++) {Team& nowTeam = teams[findTeam(now.getNum(i))];cout << "No." << i + 1 << " " << schools[findSchool(nowTeam.getSchool())].getName() << " 分數:" << nowTeam.getScore() << "\n";}}}}else if (choice == '0') { writeToFile(); break; }} } void teamRegistration() { //二級界面3:隊伍報名管理char choice;while (true) {cout << "***********隊伍報名管理***********\n";cout << "1.學校批量報名\n";cout << "2.新建一支隊伍\n";cout << "3.查看所有隊伍狀態\n";cout << "0.返回\n";cin >> choice;if (choice == '1') {printSchoolList();cout << "請輸入學校編號:";int noble;cin.clear();cin.ignore();cin >> noble;if (findSchool(noble) == -1) cout << "該編號的學校不存在！\n";else {School& nowSchool = schools[findSchool(noble)];int left = 6 - nowSchool.getNum();cout << "要報名的隊伍數(剩余容量" << left << "):";int num;cin >> num;if (num > left) {cout << "名額不足!\n";continue;}else if (num < 0) {cout << "必須輸入正整數\n";continue;}else {printContestList();int i = 0;while (i < num) {cout << "隊伍" << i + 1 << "報名的比賽編號:";int test;cin.clear();cin.sync();cin >> test;if (findContest(test) == -1) {cout << "報名的比賽不存在，請重新輸入\n";continue;}Contest& nowContest = contests[findContest(test)];Team newTeam(MaxOfTeamNoble() + 1, noble, test);C++; i++;cout << "報名成功!\n";if (nowContest.isFinished()) {cout << "當前比賽已開始,請輸入該隊伍成績:";int score;cin.clear();cin.sync();cin >> score;newTeam.setScore(score);nowContest.rank();}insertTeam(newTeam);nowSchool.addTeam(newTeam.getNoble());nowContest.addTeam(newTeam.getNoble());}}}}else if (choice == '2') {printSchoolList();cout << "該隊隸屬學校:";int noble;cin.clear();cin.ignore();cin >> noble;if (findSchool(noble) == -1) cout << "該學校不存在！\n";else {School& nowSchool = schools[findSchool(noble)];int left = 6 - nowSchool.getNum();if (left == 0) {cout << "該學校隊伍已滿\n";continue;}printContestList();cout << "報名的比賽編號:";int test;cin.clear();cin.sync();cin >> test;if (findContest(test) == -1) {cout << "報名的比賽不存在\n";continue;}Contest& nowContest = contests[findContest(test)];Team newTeam(MaxOfTeamNoble() + 1, noble, test);C++;cout << "報名成功!\n";if (nowContest.isFinished()) {cout << "當前比賽已開始,請輸入該隊伍成績:";int score;cin.clear();cin.sync();cin >> score;newTeam.setScore(score);nowContest.rank();}insertTeam(newTeam);nowSchool.addTeam(newTeam.getNoble());nowContest.addTeam(newTeam.getNoble());}}else if (choice == '3') {if (teams.empty())cout << "當前隊伍為空\n";else printTeamList();}else if (choice == '0') {writeToFile();return;}} } void viewPrize() { //二級界面4:查詢學校獲獎信息char choice;while (true) {cout << "*************獲獎查詢*************\n";cout << "1.查詢學校獲獎信息\n";cout << "2.查詢競賽獲獎信息\n";cout << "0.退出\n";cin >> choice;if (choice == '1') {printSchoolList();cout << "請輸入學校編號:";int noble;cin.clear();cin.ignore();cin >> noble;if (findSchool(noble) == -1) {cout << "該學校不存在\n";}else {School& nowSchool = schools[findSchool(noble)];bool isFind = false;for (int i = 0; i < nowSchool.getNum(); i++) { //遍歷該學校的每一支隊伍Team& nowTeam = teams[findTeam(nowSchool.getNum(i))];Contest& nowContest = contests[findContest(nowTeam.getContest())];nowContest.rank();if (nowContest.isFinished()) { //查找前三中是否有該隊伍int prize=1;int i;for (i = 0; i < 3; i++) {if(i==0) prize=1;else if(teams[findTeam(nowContest.getNum(i))].getScore()!=teams[findTeam(nowContest.getNum(i-1))].getScore())prize=i+1;//考慮到分數一樣獎牌也應該一樣的情況if (nowContest.getNum(i) == nowTeam.getNoble()) {cout << nowSchool.getName() << "的隊伍在編號為" << nowContest.getNoble() << "的" << nowContest.getName() << "比賽中,獲得了" << prize << "等獎\n";isFind = true;}}//考慮后續還有分數相平的情況while(teams[findTeam(nowContest.getNum(i))].getScore()==teams[findTeam(nowContest.getNum(i-1))].getScore()&&i<nowContest.getNum()){if (nowContest.getNum(i) == nowTeam.getNoble()) {cout << nowSchool.getName() << "的隊伍在編號為" << nowContest.getNoble() << "的" << nowContest.getName() << "比賽中,獲得了" << prize << "等獎\n";isFind = true;}i++;}}}if (!isFind) cout << "無獲獎信息\n";}}else if (choice == '2') {printContestList();cout << "請輸入比賽編號:";int noble;cin.clear();cin.ignore();cin >> noble;if (findContest(noble) == -1) {cout << "該比賽不存在\n";}else {Contest& now = contests[findContest(noble)];now.rank();if (!now.isFinished())cout << "該比賽尚未結束\n";else {int prize=1;int i;for (i = 0; i < 3; i++) {if(i==0) prize=1;else if(teams[findTeam(now.getNum(i))].getScore()!=teams[findTeam(now.getNum(i-1))].getScore())prize=i+1;Team& nowTeam = teams[findTeam(now.getNum(i))];cout << prize << "等獎:" << schools[findSchool(nowTeam.getSchool())].getName() << "的隊伍(編號" << nowTeam.getNoble() << ") 分數為:" << nowTeam.getScore() << endl;}while(teams[findTeam(now.getNum(i))].getScore()==teams[findTeam(now.getNum(i-1))].getScore()&&i<now.getNum()){Team& nowTeam = teams[findTeam(now.getNum(i))];cout << prize << "等獎:" << schools[findSchool(nowTeam.getSchool())].getName() << "的隊伍(編號" << nowTeam.getNoble() << ") 分數為:" << nowTeam.getScore() << endl;i++;}}}}else if (choice == '0') {writeToFile();return;}} } void printScoreRank() { //二級界面5:總分排行榜cout << "************總分排行榜************\n";int m = schools.size();int* rankList = new int[m];for (int i = 0; i < m; i++) {rankList[i] = i;schools[i].Sum();}sort(rankList, rankList + m, cmpBySum);int prize;for (int i = 0; i < m; i++) {if(i==0) prize=1;else if(schools[rankList[i]].getSum()!=schools[rankList[i-1]].getSum())prize=i+1;cout << "No." << prize << "\t" << schools[rankList[i]].getName();//for (int j = 0; j < 20 - (schools[rankList[i]].getName()).length(); j++) cout <<" ";cout << "(" << schools[rankList[i]].getSum() << ")\n";}delete[] rankList; } void printPrizeRank() { //二級界面6:獲獎排行榜cout << "************獎牌排行榜************\n";cout << "名次\t金\t銀\t銅\t編號\t 學校名稱\t\n";int m = schools.size();int* gold = new int[m];int* silver = new int[m];int* bronze = new int[m];for (int i = 0; i < m; i++) gold[i] = silver[i] = bronze[i] = 0;int* rankList = new int[m];for(int i=0;i<B;i++){contests[i].rank();}for(int i=0;i<A;i++){schools[i].Sum();}for (int i = 0; i < m; i++) {School& nowSchool = schools[i];for (int j = 0; j < nowSchool.getNum(); j++) { //遍歷該學校的每一支隊伍Team& nowTeam = teams[findTeam(nowSchool.getNum(j))];Contest& nowContest = contests[findContest(nowTeam.getContest())];if (nowContest.isFinished()) { //查找前三中是否有該隊伍if (nowContest.getNum(0) == nowTeam.getNoble()){gold[i]++;}if (nowContest.getNum(1) == nowTeam.getNoble())silver[i]++;if (nowContest.getNum(2) == nowTeam.getNoble())bronze[i]++;}}rankList[i] = i;}for (int i = 0; i < m - 1; i++)for (int j = i + 1; j < m; j++) {bool swap = false;if (gold[rankList[i]] < gold[rankList[j]])swap = true;else if (gold[rankList[i]] == gold[rankList[j]])if (silver[rankList[i]] < silver[rankList[j]])swap = true;else if (silver[rankList[i]] == silver[rankList[j]])if (bronze[rankList[i]] < bronze[rankList[j]])swap = true;else if(bronze[rankList[i]] == bronze[rankList[j]])if(schools[rankList[i]].getSum()<schools[rankList[j]].getSum())swap=true;if (swap) {int t = rankList[i];rankList[i] = rankList[j];rankList[j] = t;}}for (int i = 0; i < m; i++) {cout << "No." << i + 1 << "\t"<<gold[rankList[i]] << "\t" << silver[rankList[i]] << "\t" << bronze[rankList[i]];cout << "\t" << schools[rankList[i]].getNoble() << "\t" << schools[rankList[i]].getName()<<"\n";}delete[] gold;delete[] silver;delete[] bronze;delete[] rankList; } void printInformation() { //二級界面7:程序信息cout << "************程序版本信息************\n";cout << "此程序為Jayden Wang 獨立自主設計\n";cout << "用作數據結構項目設計\n";cout << "更新日志:\n2022.5.17 程序框架搭建完成\n";cout << "2022.5.19 發布 Vision 1.0.0 Beta.\n";cout << "2022.5.19晚 v1.1.0 \n\t修復了mac端輸出成績表時出現死循環的問題；修復了每讀一次文檔，學校與比賽名稱前多一個空格的問題。\n ";cout << "2022.5.19晚 v1.1.1\n\t修復了模塊5輸出不正確的bug，輸出了模塊6輸出不正確的bug\n";cout << "2022.5.24 v1.1.2\n\t修復了在查詢學校獲獎信息時，因為未調用排序rank()算法而產生的錯誤\n";cout << "2022.5.25 v1.2.1\n\t界面美化、加入了新功能:并列學校相同獎項算法，例如：如果有兩個第一名，則獎項分別為1 1 3等獎，如果第三名與第四名分數相同，則獎項為1 2 3 3，以此類推\n"; } void menu() { //一級界面（主界面）cout << "*********歡迎使用管理系統*********\n";fstream file;file.open("data.txt", ios::in);if (!file.is_open()) {cout << "未找到數據文件,本次為首次使用,請根據提示錄入數據.\n";file.close();firstUse();}else {cout << "已找到存檔\n";file.close();readFromFile();}char choice = ' ';while (choice != 7) {cout << "\n**************操作****************\n";cout << "1.學校信息管理\n";cout << "2.賽事信息管理\n";cout << "3.隊伍報名管理\n";cout << "4.查看獲獎信息\n";cout << "5.總分排行榜\n";cout << "6.獲獎排行榜\n";cout << "7.關于本程序\n";cout << "0.保存并退出\n";cin >> choice;switch (choice) {case '1':manageSchool(); break;case '2':manageContest(); break;case '3':teamRegistration(); break;case '4':viewPrize(); break;case '5':printScoreRank(); break;case '6':printPrizeRank(); break;case '7':printInformation(); break;case '0':writeToFile(); return;default:break;}} }五、測試數據
data.txt儲存示例（數據為隨意編造，與對應大學實際水平無關）
8 4 44 //A,B,C 1 江蘇科技大學 //參賽學校數據 2 蘇州科技大學 3 江蘇大學 4 浙江大學 5 北京大學 6 清華大學 7 中國科學技術大學 8 武漢大學 1 1 C++ //比賽項目數據 2 1 JAVA 3 1 PYTHON 4 0 C# 1 1 1 90 //隊伍數據 2 1 2 99 3 1 3 98 4 1 4 0 5 2 3 95 6 2 1 80 7 3 1 79 8 3 1 69 9 3 1 88 10 3 1 91 11 3 1 92 12 4 1 95 13 4 1 91 14 4 2 98 15 4 2 96 16 4 2 94 17 4 3 92 18 2 1 24 19 2 1 99 20 2 2 92 21 1 2 88 22 1 3 94 23 5 2 89 24 5 3 100 25 5 2 92 26 5 3 92 27 5 2 94 28 5 4 0 29 6 2 99 30 6 3 93 31 7 3 97 32 7 4 0 33 7 4 0 34 7 4 0 35 7 4 0 36 7 3 10 37 8 4 0 38 8 3 99 39 8 4 0 40 8 4 0 41 6 4 0 42 6 4 0 43 6 2 100 44 8 3 8?補充
本程序得益于開始的精心數據結構設計，預留了很多升級空間：比如單個修改刪除隊伍數據、刪除學校包括其下轄隊伍（這個其實已經做了，做完了才發現沒有要求），刪除比賽以及內含隊伍，來達到更逼真地模仿一般的管理系統；本程序的尋址通過find函數實現，插入使用insert函數實現，與單純的數組下標尋址相比，對于編號的連續性其實沒有依賴，也不需要事先規定學校比賽數量
????????——但是筆者是在是太忙碌著對付期末考試（lan）了，所以......這樣也夠用了。
項目2：校園導游咨詢
一、設計主要要求
【問題描述】
設計一個校園導游程序,為來訪的客人提供各種信息查詢服務。
【基本要求】
（1)?設計你所在學校的校園平面圖,所含景點不少于10個.以圖中頂點表示校內各景點,存放景點名稱、代號、簡介?等信息；以邊表示路徑，存放路徑長度等相關信息。
??(2)??為來訪客人提供圖中任意景點相關信息的查詢。
（3)?為來訪客人提供圖中任意景點的問路查詢，即查詢任意兩個景點之間的一條最短的簡單路徑。
【測試數據】
以江蘇科技大學長山校區為例。
【實現提示】
一般情況下，校園的道路是雙向通行的，可設校園平面圖是一個無向網.頂點和邊均含有相關信息.
二、問題分析和任務定義
（1）設計地圖：地圖標點，并編寫景點相關信息，便于旅客查詢。
（2）設計存儲：用無向圖，將景點存放，并設計各個結點之間的拓撲圖。
（3）設計算法：使用Dijkstra算法計算最短路徑。
限制條件：景點數量>=10
三、邏輯設計
【存儲結構】
（1）無向圖存儲路徑信息（拓撲圖見預設數據）
#define M 999 int Map[N][N] = { {M,100,M,200,M,M,M,M,M,M}, {100,M,80,150,M,M,M,M,M,M}, {M,80,M,M,120,110,M,M,M,M}, {200,150,M,M,50,M,M,M,M,M}, {M,M,120,50,M,M,150,230,M}, {M,M,110,M,M,M,80,60,M,M}, {M,M,M,M,M,80,M,M,M,100}, {M,M,M,M,150,60,M,M,90,70}, {M,M,M,M,230,M,M,90,M,50}, {M,M,M,M,M,M,100,70,50,M} };（2）景點類ScenicSpot
ADT ScenicSpot{Data編號景點名稱景點介紹OperationConstructor初始數值：編號、名稱、介紹功能：初始化對象的上述內容print前置條件：無輸入：無功能：表格狀輸出列表編號與名稱輸出：列表編號與名稱后置條件：無printIntroduce前置條件：無輸入：無功能：輸出景點介紹輸出：景點介紹后置條件：無 end ADT（3）景點容器
vector<ScenicSpot> SpotList;
（4）路徑數組
int path[N];
【查詢景點信息模塊】
void query()：簡單的詢問信息功能
【查詢景點路徑模塊】
void findPath()：詢問功能，返回最短路徑功能，輸出路徑功能
int Dijkstra()：Dijkstra最短路算法
【調用關系圖】
【流程圖】
四、物理設計
【景點類】
class ScenicSpot { public:ScenicSpot(int noble, string name, string introduce) { //構造函數this->noble = noble;this->name = name;this->introduce = introduce;}void print() { //用于表格狀輸出列表總體信息cout << noble << "\t" << name << "\n";}void printIntroduce() {//輸出景點介紹cout << introduce << endl;} private:int noble;string name;string introduce; };【查詢景點信息】
void query() {cout << "你要查詢的景點編號（1-10）:";int n;cin >> n;if (n < 1 || n>10) {cout << "輸入不合法!\n";return;}SpotList[n - 1].print();SpotList[n - 1].printIntroduce(); }?【查詢景點路徑】?
void findPath() {cout << "你要查詢從哪個景點到哪個景點的最短路徑：";int a, b;cin >> a >> b;if (a >= 1 && a <= 10 && b >= 1 && b <= 10) {cout << "最短路徑長度為" << Dijkstra(a, b) << "\n";stack<int> way;int nowAt = b - 1;while (nowAt != -1) {way.push(nowAt + 1);nowAt = path[nowAt];}cout << "最優路徑為:";while (!way.empty()) {cout << way.top();if (way.top() != b) cout << "->";way.pop();}cout << '\n';}else {cout << "輸入不合法!\n";} }【Dijkstra算法】
int Dijkstra(int A, int B) {int a, b;a = A - 1; b = B - 1;bool visited[N]; //用來記錄int dist[N];for (int i = 0; i < N; i++) {dist[i] = Map[i][a]; //visited[i] = false; //標記為未訪問if (i == a) path[i] = -1;else if (Map[i][a] == M) path[i] = -1;else path[i] = a;}dist[a] = 0; visited[a] = true; path[a] = -1; //初始化int hasVisited = 1;while (hasVisited < N) {int min, minLen = M;for (int i = 0; i < N; i++)if ((!visited[i]) && (dist[i] < minLen)) {min = i; minLen = dist[i];}visited[min] = true;hasVisited++;for (int i = 0; i < N; i++)if (dist[i] > dist[min] + Map[min][i]) {dist[i] = dist[min] + Map[min][i];path[i] = min;}}return dist[b]; }五、預設數據
【景點地圖】
| 1 | 三號組團 |
| 2 | 西苑食堂 |
| 3 | 明德園 |
| 4 | 文體中心 |
| 5 | 西操場 |
| 6 | 文理大樓 |
| 7 | 北苑 |
| 8 | 求索園 |
| 9 | 東苑食堂 |
| 10 | 圖書館 |
【拓撲圖】
注：數據不與現實吻合
項目3：算術表達式求解
一、設計主要要求
【問題描述】
設計一個簡單的算術表達式計算器。
【基本要求】
?實現標準整數類型的四則運算表達式的求值（包含括號，可多層嵌入）.
【測試數據】
（30+2*70)/3-12*3
?5+（9*（62-37）+15）*6
?要求自行設計非法表達式，進行程序測試，以保證程序的穩定運行。
【實現提示】
可以設計以下輔助函數
status isNumber（char ReadInChar）；??//視ReadInchar?是否是數字而返回?TRUE或?FALSE?。
int TurnToInteger（char IntChar)；???//?將字符’0’.’9’ 轉換為整數?9
二、問題分析和任務定義
可以實現合法算式的運算。
考慮優先級問題，（）內優先，其次*/，最次+-。
采用符號棧存儲運算符，用數據棧存儲已運算的數據。
可以識別非法算是并給出提示。
注意點：謹慎考慮符號重復出現時的情況、處理結束符號問題、處理第一個元素加入棧時的判斷。
三、邏輯設計
【數據結構】
（1）優先級矩陣
//優先級矩陣 1表示優先級更高，0表示優先級更低，2表示括號相遇，-1表示不合法 //0~5 表示 (+-*/) int priority[6][6] = { {0,0,0,0,0,2}, {0,1,1,0,0,1}, {0,1,1,0,0,1}, {0,1,1,1,1,1}, {0,1,1,1,1,1}, {-1,1,1,1,1,1} };（2）數據棧和符號棧
stack<double> values; //存放運算數 stack<char> operators; //存放運算符【主要功能函數】
int turnToNum(char c)：將符號轉變成對應的數字編號，非法符號返回-1
int compare(char a, char b)：比較符號a和符號b的優先級
bool isNumber(char c)：判斷是否為數字
double result(double a, char c, double b)：產生運算結果
【函數調用關系】
【流程圖】
四、物理設計
【核心算法段】
for (int i = 0; i < (int)strlen(expression); i++) {char &c = expression[i]; //c為引用當前字符if (isNumber(c)) { num = num * 10 + c - '0'; }else if (c == ' ') continue;else if (turnToNum(c) != -1) {if (c != '(') {int pre = i - 1;while (expression[pre] == ' ') pre--;if (expression[pre] != ')') {values.push((double)num);if(show)cout << "壓入" << num << "\n";num = 0;}}if (c == '=') break;if (operators.empty()) {if (show) cout << "壓入" << c << "\n";operators.push(c);}else {bool goOn = true; //標記是否要繼續double a, b, r; //a,b分別存放數字棧最上面的兩個數字,c存放運算結果while (!operators.empty() && goOn) {char cTop = operators.top();switch (compare(cTop, c)) {case 1: //棧頂優先級比當前大，消耗棧頂操作符，并計算operators.pop();if (show) cout << "彈出" << cTop << "\n";b = values.top(); values.pop();if (show)cout << "彈出" << b << "\n";a = values.top(); values.pop();if (show)cout << "彈出" << a << "\n";r = result(a, cTop, b);values.push(r);if (show)cout << "壓入" << r << "\n";break;case 0: //棧頂優先級比當前小，將當前符號壓入operators.push(c);if (show)cout << "壓入" << c << "\n";goOn = false;break;case 2: //特殊的，當括號相遇，僅做彈出括號操作if (show)cout << "彈出" << cTop << "\n";operators.pop();goOn = false;break;}}if (operators.empty() && goOn) {operators.push(c);if (show)cout << "壓入" << c << "\n";}}}else {cout << "該算式非法\n";continue;}}while (!operators.empty()) {int a, b, c;char cTop = operators.top();operators.pop();b = values.top(); values.pop();a = values.top(); values.pop();c = result(a, cTop, b);values.push(c);}cout << "Answer is " << values.top() << endl;?補充：這個算法很基礎......也找不到什么特別能體現水平的點......優化了一下報錯機制，處理了一下開頭負數（如-1*3這樣的算式）。如果有兩個符號中間沒有數字的情況，程序會認為中間的數字為0（如1+*2等價為1+0*2答案為1，而非報錯），姑且算是機制而不是bug吧^ ^
補充2：本程序設計了開發者模式（輸入&開啟），打開后將顯示棧中元素每一次的壓入和彈出情況，便于觀察內部運行的邏輯（筆者修改bug時就一直使用的是這個方法）。
開發工具
Windows端（筆者的臺式機）：Microsoft Visual Studio 2019
Mac端（筆者的筆記本）：Microsoft Visual Studio Code
結語
感謝觀看！
總結
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