c語言課程設計-約瑟夫問題

1、約瑟夫問題一目的通過課程設計，加深對C語言程序設計課程所學知識的理解，熟練掌握和鞏 固c語言的基本知識和語法規(guī)范，包扌舌：數(shù)據(jù)類型（整形、實型、字符型、指針、數(shù) 組、結(jié)構等）；運算類型（算術運算、邏輯運算、自增自減運算、賦值運算等）；程序 結(jié)構（順序結(jié)構、判斷選擇結(jié)構、循環(huán)結(jié)構）；庫函數(shù)應用（時間函數(shù)、繪圖函數(shù)以及 文件的讀寫操作函數(shù)等）：復雜任務功能分解方法（自頂向下逐步求精、模塊化設計、 信息隱藏等）。學會編制結(jié)構清晰、風格良好、數(shù)據(jù)結(jié)構適當?shù)腃語言程序，從而具備利用計算 機編程分析解決綜合性實際問題的初步能力。二需求分析1、約瑟夫問題的算法設計使用鏈表構成一個環(huán)形鏈。結(jié)構中有三個成員，其

2、一為指向下一個人的指針，以 構成壞形的鏈；其二為該人是否被仍卞海的標記，為0表示還在船上。其三為數(shù)字（130）從第一個人開始對尚未仍下海的人進行計數(shù)，每數(shù)到9時，將結(jié)構中的標記改 為1,表示該人已被仍下海了。這樣循環(huán)計數(shù)直到15個人被扔下海時為止。數(shù)據(jù)可以 由用戶輸入。2、功能要求與簡要說明使用菜單操作，提示用戶相應的操作；有一定的輔助功能，例：注冊，密碼驗 證，在屏幕上查看保存到文件中的結(jié)果。用戶輸入的數(shù)據(jù)及結(jié)果保存到outfile.txt文件中（或自建文件）。三概要設計1、可滿足輸入與輸出的形式與限制本程序現(xiàn)只支持英文，只是字符輸入、輸出及整數(shù)，本程序可以要求第一次使用 該程序的用戶在開始

3、游戲前必須進行簡單的輸入信息（姓名字符形式）及由用戶自己設 定的密碼，該信息將保存到名為imnia.dat （屬于密文）文件中，卞次該用戶進入游戲 時，將可直接輸入信息（姓名及對應密碼）可進入游戲（約瑟夫問題），游戲中用戶輸入的有效信息及對應的結(jié)果將保存到名為outfile.txt的文件中，用戶可查詢游戲結(jié)呆， 可在操作界面查看從outfile.txt文件中輸出到屏幕的結(jié)果。運行時，機器會給用戶提示，并輸出到屏幕上來提示用戶操作，若用戶輸入格式 不正確，程序會做出判斷，使用戶重新輸入，在密碼注冊與驗證部分（要求用戶輸入字 符在010之內(nèi)），用戶輸錯就會退出：在游戲部分，用戶自測時（數(shù)字限制在1

4、00個 數(shù)之內(nèi)），若超出范圍，將會提示用戶重新輸入。其他地方的輸入相似，都有此類功 能。方便用戶。2、所達到的功能及測試計劃所實現(xiàn)的功能有用戶初次進入要求注冊；進入游戲前要密碼信息（對使用有了限 制）：約瑟夫問題游戲由用戶自己設定船上人總數(shù)（例：30最優(yōu)為偶數(shù)，若為奇數(shù)則 扔下船的人數(shù)為（n-1） /2, 11為總?cè)藬?shù)），及所數(shù)的號碼（例：9）,用戶可直接在操 作界面來檢查以前游戲的結(jié)果（用戶未刪除的情況）；outfUe.txt為追加式寫入，用戶在 操作界面可刪除文件中的內(nèi)容，方便使用。1.游戲的輔助功能：用戶注冊后可通過輸入 密碼進入游戲，用戶也可不注冊進入游戲，但略有不同的是注冊的用戶游戲

5、中，游戲結(jié) 果保存到文件中時會加上用戶的注冊名，方便了用戶的結(jié)果查看，但為了滿足使用的方 便也可直接進入游戲。還有在操作界面查看結(jié)呆和刪除結(jié)果的作用。2.約瑟夫游戲中的 功能：用戶可在操作界面自己創(chuàng)建文件；進入游戲用戶可按自己的意愿，確定人數(shù)和號 碼；用戶還可自測（輸入下海人的號碼），程序判斷并打分或者直接運行出結(jié)果；根據(jù) 用戶自己的要求來結(jié)束或繼續(xù)。3.退出游戲：用戶可在菜單處直接來退出游戲，或者在 子操作結(jié)束后，不回到菜單，直接退出。最后關于程序的測試，可以多次測試，并且根 據(jù)實際情況和用戶使用的方便角度來測試，在運行正常并能一定程度的容錯，在進一步 優(yōu)化。3、所用數(shù)據(jù)類型的定義及含義此程

6、序運用了整形、實型、字符型、指針、數(shù)組、結(jié)構體。下面是全局（舉例）： struct maniiit num;mt state;struct man *next;；/*結(jié)構體數(shù)據(jù)，用來連接鏈表*/stmct personchai naine20; char niuna5;FILE *fpfile;嚴結(jié)構體數(shù)據(jù)，用來信息注冊*/嚴指向文件的指針勺chai-tempname20tempimma5=n; /*數(shù)組，用來進入游戲保存用戶輸入數(shù)據(jù)的*/ 下面是局部的(舉例)：mt1=0;/*整型，用來接受用戶數(shù)據(jù)和函數(shù)中使用*/char c=0,cl,c2;/*字符型字符變量*/charUser100;/

7、*字符型數(shù)組，用于保存輸入的下海人號碼*/4、各模塊的劃分下面是總體流程(簡化圖)：5、各程序模塊功能1. 注冊信息密碼模塊：用于輸入用戶自己的名稱(字符型),保存到(mima.dat)中。2. 輸入密碼，進入游戲模塊：輸入密碼，程序判斷，若在文件(mima.dat屬于密文，在輸入 到文件中的信息經(jīng)過了程序加密)有記錄即可進入游戲(3.中介紹游戲模塊)。3.約瑟夫游 戲模塊：用戶先確定寫入的文件;輸入人數(shù)及號碼;若進行自測，用戶自行輸入卜海人的號 碼，程序會判斷對錯。若不自測就直接程序算出結(jié)果。4.在屏幕上顯示結(jié)果模塊：先確定文 件；再把此文件中的結(jié)果輸出到屏幕上。5.刪除文件(默認文件out

8、file.txt)中的全部內(nèi)容。6、各函數(shù)之間的調(diào)用關系主函數(shù)中是菜單的打印(mypnntO函數(shù))和switch各模塊套用與調(diào)用關系如 F: main()函數(shù)中調(diào) 用 mypnnt();myyuesefu();zhuceQ; nunia();myread();mydelete();int myopen();numaQ;*1調(diào)用 myyuesefuQ；o mvyuesefuQ;中調(diào)用 mt myopenQ; mt lmk(stmct nian *head,int n);。myread()沖調(diào)用intmyopenQ;函數(shù)。Main()函數(shù)把這些函數(shù)聯(lián)系到 一起，各函數(shù)有自己的局部變量，總的有全局變

9、量，在多個函數(shù)調(diào)用時則聯(lián)系到一起, 構成完整的程序。!1!詳細設計1、流程圖2.主要程序的源代碼(部分)及注釋1、約瑟夫問題代碼：(是本程序的主要代碼，部分代碼)void mvyuesefu()iiit mm1=0;FILE *fpl;char c=0,cl,c2 , User100;struct nian *h,*p.*s;/*用于定義結(jié)構體類型的指針*/doclisciQ;/*清除屏幕*/h=creat();/*用于返回一個結(jié)構體型的指針賦給11*/pnntfOpen outfile.txt (1)OR zi jiaii wen jlaii:(2):nchoose:n); c=getche

10、Q；if(c=T)/*自動打開默認的outfile.txt文件，在D盤下，可改*/fp 1 =fopen(HD:outfile.txtH/,air);嚴用于打開文件“a”為追加(直接在上次結(jié)果后寫入)7為寫入每次打開上次結(jié)果將清空，路徑雙 （注意）*/elsefpl=myopen();嚴用于用戶自己建立文件，默認保存到D盤下*7/*函數(shù)打開文件返回指向文件的指針*/fpriiitf(fp 1sR 亡 suit is:tempname);priiitf(n,diPlease Input the number of people:sc3nf(”cT；&n);17*003 Please Input

11、the numbe rof people :ii%dn,ii) ;/*寫入文件函數(shù)格式(控制寫入)*/if(luik(h.n)!=l)/*link(h,n)構造鏈表 */piiiitf(HKong jian not enough !iiH)；/*空間不足的話返回值不為 1*/s=h;p=(struct man*)nialloc(sizeof(sti-uct man);p-next=s;/*額外再分配出一個，即n+1個，但這一個不使用*/printHmput a number.when dao zlie ge shu shi xia haisc3nf(”d；&m);/input a number

12、,when dao zlie ge shu slii xia hai :n%d,m);printf(MUser sure check useiself (User zi ji su m shu ju pan duaii ):nplease choose (Y /N ): S);c2=getchQ;if(c2y|c2=rY,)printf(H 11GAME BEGIN !User mput the answer byself Game:iiH)；fpriiitf(fp 1 /*iiUser input the answer byself Game:iiM);pnntf(MPlease mput

13、tlie nuinber (zi ce shu ju de ge shu ):1T); scanfC%d”,&k);wliile(k= 100|k=0)pnntffWRONG! OVER the (0-100),mput agam:iiH);scanfC%d”，&k);fpiiiitf(fpl Please input the number (zi ce shu ju de ge shu ):%dprintfTlease mput xia hai ien numbei:iiH);fpiiiitf(fpl Please input xia hai ren number/1);foi(i=0;ik

14、;i+)scanfC%d”,&Usei:i);fpiiiitf(fp 1 J%df；Usi);1=0；for(j=0j(ii/2)J+)/* 解釋在下面 */*解釋在下面*/piiiitf(,ttRight answer:nxia iniaii shi xia hai de ren (ing gai an pai huai ren): 1T); fprmtf(fpl/iixia niian shi xia hai de ren (mg gai ail pai huai ren ): 1T);foi(j=0J(ii/2)J+)嚴雙層for循環(huán)，外層用來循環(huán)(n/2)次，即仍下(ii/2)個人，*

15、/fbr(i=0;inext; if(p-state=l)i-；/*當是p-state=l時為已經(jīng)扔下的人*/*這時就執(zhí)行1-；則跳過該人*/*當數(shù)到m例:9為一次循壞，且一次指向下一個結(jié)點*/*每數(shù)到m例:9時，輸出所對數(shù)據(jù)，則為卞海的人，*/fbr(i=O;inext;if(p state=l)i-；fbi(i=O;inum) /*用戶輸入值與答案的比較*/1+；嚴用于記憶相同的個數(shù)，即答對個數(shù)p-state=l;piintfpnYoiiT light is:t%2.1fl,(l/(double)k)*100);fprmtftfpl/XiiYour is:t%2. lfnH J,(l/(d

16、ouble)k)* 100);answer number ist%d tyour scorelight answer number ist%d tyour scorefprmtf(fp 1 /dVtpnum);/*p-state=l;llt句為已丟下海的人標記為L下次if(pstate=l)時，i- */p-state=l;getchQ;/*則就是不再包含已經(jīng)丟下海的人可fputs(-irfpl); prmtf(niiwaiit to contmue Game:(y/n):n); cl=getch()；fclose(fpl);wlule(cl=y|cl=,Y,); 卜面是上述函數(shù)的引用函數(shù)：

17、stmct man *creat()嚴用于關閉文件，只有關閉文件后才會對數(shù)據(jù)保存*/*判斷是不是繼續(xù)游戲（循環(huán)）*/嚴用于返回頭指針（結(jié)構體指針）*/stiuct man *head;head=(struct nian*)nialloc(sizeof(struct man); /*分配空間*/嚴初始化勺嚴返回此結(jié)構體指針值可head-next=NULL; head-num=l; head-state=O; return (head);mt luik(stiuct man *head.iiit n)嚴用于連接鏈表的函數(shù)結(jié)點（n個）的函數(shù)，返回值為整型,head為全局變量引struct nian

18、*p,*s;iiit i;p=head;fbr(i=l;inext=s;p=s;/*依次首尾相連*/p-num=i+l;/* 賦值，依次加 1*/p-state=O;/*分別記為0 ,變?yōu)?時即下海*/p-next=liead;return 1;/*若成功返回1則分配空間成功*/2、密碼文件的密文操作(以及讀取時解碼程序)foi(i=0;istiieii(temp.niuna);i+)/*用于在儲存信息時加密，使信息變?yōu)槊芪?/J=0；ifj =strlen(temp. name)J=0；temp, niima i=temp.iniina 1 + j+;for(i=0 ;is

19、ulen(temp. mima) ;i+)/*提取用戶的信息后進行解碼*/J=0；ifj=strlen()尸o；temp. numai=temp. numa 1 - j+;這是防止打開文件就能查看到用戶的密碼信息，進行了加密，使文件內(nèi)容成為密 文，這個加密安全性并不高，但現(xiàn)在能力有限還不能做的更好，但有一定的加密作用。五調(diào)試分析1、程序問題解決及優(yōu)化設計該問題的方法是對一系列值進行賦值,再把扔下的人做記號，用到 了結(jié)構體，另一做記號，此題開始想用數(shù)組，但數(shù)組分配特定的空間，浪費內(nèi)存空間， 從而使用鏈表，根據(jù)用戶需要來分配空間，這樣既節(jié)省了空間，而且也增大了程

20、序的可 行性。對于用戶輸入的值一開始沒有進行容錯設置，由于程序的限制，輸入的數(shù)值或字 符在長度上有限制，沒有進行容錯，就時程序運行錯誤，或是結(jié)果出錯（正常運行）， 誤導用戶。在編寫的過程中還是出現(xiàn)編寫的低級錯誤，這是由于對知識的不牢固，和操作的 不熟練導致的錯誤，在來連接編譯時發(fā)現(xiàn)。對于鏈表的使用不熟練，這次只是把鏈表代替了數(shù)組，但算法沒有改變，用鏈表 還可以通過刪除結(jié)點的操作，再將刪除的結(jié)點連接到一起，組成兩個鏈表，就是分別是 下海的和在船上的人教徒。則可以添加更多的功能使游戲更有趣，但現(xiàn)在對鏈表結(jié)點的 刪除與連接不熟練，暫時還未使用。我會把鏈表進一步熟悉，從而熟練使用。經(jīng)過解決錯誤和對程序

21、的一定程度的優(yōu)化，在提示下正確操作，程序可正確運 行。六測試結(jié)果1測試結(jié)果結(jié)果運行正確：（截屏如下）例子：1、總?cè)?0,數(shù)到9,自測4個數(shù)據(jù)9 19 26 5保存到outfile.txto運行正確。Open outf ile. txt (DOR zi j ian wen j ian: (2):choose: 1圖 |Please Input the number of people:30inpu t a number, wlien (lao zhe ge shu shi xia hai :9User sure check uscrself ( User zi ji su ru shu ju p

22、an duan ): please choose (Y /N ):GAME BEGIN ?User input the answer byself Game: Please input the number (zi co shu ju de go shu ): 4Please input xia hoi ren number:9 19 26 5your score is:100 0Vour right answer number is2、總?cè)?0,數(shù)到9,直接計算出正確結(jié)果，保存到自建文件zp.txt中。運 行結(jié)果正確。Open outfile.txt (1)OR zi jian wen ji

23、an:(2):choose:2Please in put the file of nane (e.x: outfilel.txt):zp.txtPlease Input the number of people:30input a number,when dao zhe ge shu shi xia hai :9bUser sure check user self ( User zi ji su ru shu ju pan duan ): please choose (V /N ):文件(可編輯(P梧式(O)童看(V)箱助(H)Result is：LPlease Input the numbe

24、r of people：30.input a number, when dao zhe ge shu shi 9User input the answer byself Game: Please input the number (zi ce shu juPlease input xia hai ren number:9Your right answer number is 4haa14 6 )2 huseS91edyour score is5100. 0七用戶使用說明1、運行環(huán)境及用戶操作說明1、源代碼可在TC等編譯器下連接編譯運行，約瑟夫.exe運行環(huán)境要求低。 下面是菜單頁面：Right answer:xianian shi xia hai de ren 1ing gai an pai huai ren ):18276162671930122&822523wantto continue Game:(y/n):3、保存到文件中的內(nèi)容，也無誤。OUTF