約瑟夫環(huán) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

項(xiàng)目名稱：約瑟夫環(huán)學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：計(jì)科1111班指導(dǎo)老師：日期：2013年1月3號(hào)

1、項(xiàng)目描述約瑟夫問(wèn)題主要是n個(gè)人圍坐成一個(gè)圈，然后分別給每個(gè)參與者編一個(gè)號(hào)，再定義一個(gè)循環(huán)數(shù)，由玩家自定義起始報(bào)數(shù)者，當(dāng)游戲開(kāi)始時(shí)，報(bào)數(shù)為循環(huán)數(shù)的人被踢出，其他人繼續(xù)。此設(shè)計(jì)就是通過(guò)一位數(shù)組、一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組與循環(huán)鏈表來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能的。2、項(xiàng)目的需求分析在軟件工程中，需求分析指的是在建立一個(gè)新的或改變一個(gè)現(xiàn)存的系統(tǒng)或產(chǎn)品時(shí)，確定新系統(tǒng)的目的、范圍、定義和功能時(shí)所要做的所有工作。需求分析是軟件工程中的一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)分析員和軟件工程師確定顧客的需要。只有在確定了這些需要后他們才能夠分析和尋求新系統(tǒng)的解決方法。需求按層次分為用戶需求和系統(tǒng)需求：用戶需求是用自然語(yǔ)言加圖的形式給出的、關(guān)于系統(tǒng)需要提供哪些服務(wù)以及系統(tǒng)操作受到哪些約束的聲明；系統(tǒng)需求詳細(xì)地給出系統(tǒng)將要提供的服務(wù)以及系統(tǒng)所受到的約束，系統(tǒng)需求文檔有時(shí)也稱為功能描述，應(yīng)該是精確的，它可能成為系統(tǒng)買(mǎi)方和軟件開(kāi)發(fā)者之間合同的重要內(nèi)容。軟件系統(tǒng)需求常常分為功能需求和非功能需求：功能需求包括對(duì)系統(tǒng)應(yīng)該提供的服務(wù)、如何對(duì)特殊輸入做出反應(yīng)，以及系統(tǒng)在特定條件下的行為的描述，在某些情況下，功能需求可能還需聲明系統(tǒng)不應(yīng)該做什么；非功能需求是對(duì)系統(tǒng)提供的服務(wù)或功能的約束，包括時(shí)間約束、開(kāi)發(fā)過(guò)程的約束和所受到的標(biāo)準(zhǔn)的約束，非功能需求經(jīng)常適用于整個(gè)系統(tǒng)而不是個(gè)別的系統(tǒng)功能或服務(wù)，例如性能，可靠性，安全性和可用性等。非功能需求通常會(huì)比個(gè)別的功能需求更加關(guān)鍵，它會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，而不是個(gè)別的組件。例如，為了保證系統(tǒng)的性能需求，就必須合理組織系統(tǒng)使得組件之間的通信量達(dá)到最小。圖SEQ圖\*ARABIC1需求獲取和分析的產(chǎn)品2.1、界面需求 MicrosoftVisualC++6.0軟件里面實(shí)現(xiàn)代碼操作,MicrosoftOfficeWord20032.2、輸入輸出要求 才用C++中的輸入輸出函數(shù)，即cin與cout，而在C中用printf即可。2.3、功能需求 （1）采用一維數(shù)組解決約瑟夫問(wèn)題； （2）采用一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組解決約瑟夫問(wèn)題；2.4、程序的結(jié)構(gòu)要求 要包含以下函數(shù)： 主函數(shù)：main(); 一維數(shù)組：a[i] 一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組：structNode{ boolflag;//1為未出列0為已列出}; 約瑟夫問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)：voidJosephus(Node*p,intn,intm)//n為總?cè)藬?shù)，m為報(bào)數(shù)上限輸出函數(shù)： 3、項(xiàng)目設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)在軟件工程過(guò)程中處于技術(shù)核心，并且它的應(yīng)用與所使用的軟件過(guò)程模型無(wú)關(guān)。一旦對(duì)軟件需求進(jìn)行分析和建模，軟件設(shè)計(jì)就開(kāi)始了。軟件設(shè)計(jì)是建?；顒?dòng)的最后一個(gè)軟件工程活動(dòng)，接著便要進(jìn)入構(gòu)造階段（代碼生成和測(cè)試）。在軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，開(kāi)發(fā)者定義項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目標(biāo)，將系統(tǒng)分解為更小的子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)可以由各個(gè)團(tuán)隊(duì)分別實(shí)現(xiàn)，開(kāi)發(fā)者還要選擇構(gòu)建系統(tǒng)的策略，比如硬件/軟件策略、持久性數(shù)據(jù)管理策略、全局控制流、訪問(wèn)控制策略、邊界條件處理等。系統(tǒng)設(shè)計(jì)后得到的是一個(gè)包括子系統(tǒng)分解和每個(gè)策略都清晰描述的模型。系統(tǒng)設(shè)計(jì)是與算法無(wú)關(guān)的，它由一些活動(dòng)組成，每一個(gè)活動(dòng)都專注于分解系統(tǒng)整個(gè)問(wèn)題中的某一部分：標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)目標(biāo)。開(kāi)發(fā)者標(biāo)識(shí)并區(qū)分應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化的各種系統(tǒng)特征的優(yōu)先順序。設(shè)計(jì)初始子系統(tǒng)分解。根據(jù)用例和分析模型將系統(tǒng)分解成一些小部分，在此活動(dòng)中，開(kāi)發(fā)者將采用標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格（分層體系結(jié)構(gòu)，容器體系結(jié)構(gòu)，客戶機(jī)-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，管道和過(guò)濾器體系結(jié)構(gòu)）作為起始點(diǎn)。求精子系統(tǒng)分解以應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)。初始的分解大都不滿足所有的設(shè)計(jì)目標(biāo)，必須不斷分解和求精，直到所有的設(shè)計(jì)目標(biāo)都滿足了。主函數(shù)main()主函數(shù)main()一維數(shù)組Yiweishuzu()以為結(jié)構(gòu)體數(shù)組Yiweijiegoutishuzu()選擇界面一維數(shù)組Yiweishuzu()以為結(jié)構(gòu)體數(shù)組Yiweijiegoutishuzu()選擇界面約瑟夫環(huán)問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)約瑟夫環(huán)問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)約瑟夫環(huán)問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)約瑟夫環(huán)問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)輸出函數(shù)輸出函數(shù)輸出函數(shù)輸出函數(shù)3.2、程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）一位數(shù)組：定義兩個(gè)變量（游戲總?cè)藬?shù)n，游戲循環(huán)數(shù)m），利用兩個(gè)for()循環(huán)，第一個(gè)控制總次數(shù)，第二個(gè)控制報(bào)數(shù)，當(dāng)報(bào)到數(shù)值m時(shí)，輸出對(duì)應(yīng)的游戲者的編號(hào)； （2）一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組：定義一個(gè)一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組，組內(nèi)為游戲者的編號(hào)n，其余與（1）同，在使用num編號(hào)時(shí)，由結(jié)構(gòu)體名調(diào)用。3.3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及類(lèi)型設(shè)計(jì) 一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組，一位數(shù)組3.4、功能模塊設(shè)計(jì) （1）一位數(shù)組函數(shù)：輸入游戲總?cè)藬?shù)及游戲循環(huán)數(shù)，利用for()和while()循環(huán)實(shí)現(xiàn)游戲者的踢出； （2）一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組：輸入游戲總?cè)藬?shù)及游戲循環(huán)數(shù)利用兩個(gè)for()循環(huán)實(shí)現(xiàn)游戲者的踢出；4、測(cè)試用例設(shè)計(jì)軟件工程中的測(cè)試用例是一組條件或\o"變量"變量（輸入數(shù)據(jù)和期望結(jié)果的集合），測(cè)試者根據(jù)它來(lái)確定\o"應(yīng)用軟件"應(yīng)用軟件或\o"軟件系統(tǒng)"軟件系統(tǒng)是否正確工作。測(cè)試用例是通過(guò)實(shí)驗(yàn)達(dá)到引起構(gòu)件失效和發(fā)現(xiàn)構(gòu)件故障的目的。確定軟件程序或系統(tǒng)是否通過(guò)測(cè)試的方法叫做\o"測(cè)試準(zhǔn)則"測(cè)試準(zhǔn)則。一個(gè)測(cè)試用例有5個(gè)屬性：名稱、可執(zhí)行的路徑全稱、輸入數(shù)據(jù)、測(cè)試預(yù)言（期望的測(cè)試結(jié)果與輸出結(jié)果的比較）和日志（測(cè)試產(chǎn)生的輸出）。4.1、輸入/輸出測(cè)試用例4.2、函數(shù)功能測(cè)試用例 一位數(shù)組：項(xiàng)目/軟件約瑟夫游戲版本MicrosoftVisualC++6.0作者功能模塊名利用一維數(shù)組實(shí)現(xiàn)游戲要求用例編號(hào)Em0001修改歷史編制時(shí)間2013.01.03功能特性將參與游戲者逐個(gè)踢出去測(cè)試目的檢驗(yàn)代碼是否可以實(shí)現(xiàn)以上功能預(yù)置條件測(cè)試數(shù)據(jù)總?cè)藬?shù)可自定義（如8），循環(huán)數(shù)：可自定義（比如5）操作描述建立一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組，將總?cè)藬?shù)存儲(chǔ)進(jìn)去,然后利用for()循環(huán)將每次游戲報(bào)數(shù)為5輸出期望結(jié)果輸出的順序?yàn)?、2、8、7、1、4、6實(shí)際結(jié)果測(cè)試人員開(kāi)發(fā)人員測(cè)試日期2013.01.03一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組：項(xiàng)目/軟件約瑟夫游戲版本MicrosoftVisualC++6.0作者功能模塊名用一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組實(shí)現(xiàn)約瑟夫游戲要求用例編號(hào)Em0001編制人修改歷史編制時(shí)間2013.01.03功能特性利用一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組實(shí)現(xiàn)約瑟夫問(wèn)題的輸入輸出測(cè)試目的查看程序是否正確預(yù)置條件建立一個(gè)一維結(jié)構(gòu)體測(cè)試數(shù)據(jù)總?cè)藬?shù)：可以自己輸入，游戲循環(huán)數(shù)：自己輸入操作描述期望結(jié)果輸出順序?yàn)?、2、8、7、1、4、6、3實(shí)際結(jié)果測(cè)試人員開(kāi)發(fā)人員測(cè)試日期2013.01.03關(guān)鍵代碼設(shè)計(jì)創(chuàng)建動(dòng)態(tài)數(shù)組并計(jì)算過(guò)程： Node*a=newNode[n]; intk=n,count=0,max=m; for(inti=0;i<n;i++) { a[i].flag=1; //先把沒(méi)有報(bào)數(shù)的人標(biāo)記為1 } for(i=0;;i=(i+1)%n) { if(a[i].flag==1) { count++; //如果這個(gè)人是有標(biāo)記的話，計(jì)數(shù)++,表示的是被標(biāo)記的總?cè)藬?shù)，即所有的玩家人數(shù) } if(count==max) //當(dāng)報(bào)數(shù)達(dá)到我們所需的最大報(bào)數(shù)max時(shí)，輸出 { cout<<i+1<<""; count=0; //同時(shí)計(jì)數(shù)清零 k--; //這時(shí)候需要處理的人數(shù)就會(huì)少一個(gè) a[i].flag=0; //把它標(biāo)記為已經(jīng)報(bào)數(shù) } if(k==0) //需要處理的人數(shù)為1時(shí)就跳出循環(huán) { cout<<endl; cout<<"Thewinneris:"<<i+1<<endl; break; } }}以及一維數(shù)組中的計(jì)算及其動(dòng)態(tài)數(shù)組的建立：int*a=newint[n]; for(inti=0;i<n;i++) { a[i]=i+1;//給每個(gè)小孩編號(hào) } printf("Thestartnumberis:"); for(i=0;i<n;i++) { printf("%d\n",a[i]); intk=1; //表示處理第K個(gè)離開(kāi)的小孩 inti=-1; //數(shù)組下標(biāo)（因?yàn)榈谝粋€(gè)下標(biāo)是0） printf("Theleaveorderis:"); while(1) { for(intj=0;j<m;) { i=(i+1)%n;//數(shù)組的下標(biāo) if(a[i]!=0)//判斷人是不是還在圈中 { j++;//因?yàn)閿?shù)到interval的時(shí)候，會(huì)歸為0，如果在是0的地方J也加1的話，，則會(huì)導(dǎo)致數(shù)數(shù)不正確 } } if(k==n)//看是否為最后一個(gè)小孩 { break; } printf("%d,",a[i]); a[i]=0; //已經(jīng)出圈的歸為0 k++; //處理第k+1個(gè)小孩 } break; } printf("\n"); for(i=0;i<n;i++) { if(a[i]!=0) { printf("Thewinneris:%d\n",a[i]);//輸出最終留下的 } } 5.1、總控程序關(guān)鍵代碼一維數(shù)組：程序的結(jié)構(gòu)：主函數(shù)中處理#include<iostream>usingnamespacestd;inti;voidmain(){ intnum=0; intinterval;D: printf("Pleaseinputthetotalnumber:"); scanf("%d",&num); if(num<=0) { printf("Error!pleaseinputagain!"); getchar(); gotoD; } H: printf("Pleseainputthestopnumber:"); scanf("%d",&interval); if(interval<=0) { printf("Error!pleaseinputagain!"); getchar(); gotoH; } int*a=newint[num]; for(i=0;i<num;i++) { a[i]=i+1;//給每個(gè)小孩編號(hào) } printf("Thestartnumberis:"); for(i=0;i<num;i++) { printf("%d\n",a[i]); intk=1; //表示處理第K個(gè)離開(kāi)的小孩 inti=-1; //數(shù)組下標(biāo)（因?yàn)榈谝粋€(gè)下標(biāo)是0） printf("Theleaveorderis:"); while(1) { for(intj=0;j<interval;) { i=(i+1)%num;//數(shù)組的下標(biāo) if(a[i]!=0)//判斷人是不是還在圈中 { j++;//因?yàn)閿?shù)到interval的時(shí)候，會(huì)歸為0，如果在是0的地方J也加1的話，，則會(huì)導(dǎo)致數(shù)數(shù)不正確 } } if(k==num)//看是否為最后一個(gè)小孩 { break; } printf("%d,",a[i]); a[i]=0; //已經(jīng)出圈的歸為0 k++; //處理第k+1個(gè)小孩 } break; } printf("\n"); for(i=0;i<num;i++) { if(a[i]!=0) { printf("Thewinneris:%d\n",a[i]);//輸出最終留下的 } }}}一維結(jié)構(gòu)體：程序的結(jié)構(gòu)：#include<iostream>usingnamespacestd;structNode{ boolflag; //標(biāo)記每個(gè)數(shù)數(shù)的人，1為未出列0為已出列};voidmain(){ intn;//總?cè)藬?shù) intm;//數(shù)到就要出列的D: printf("Pleaseinputthetotalnumber:"); scanf("%d",&n); if(n<=0) { printf("Error!pleaseinputagain!"); getchar(); gotoD; } H: printf("Pleseainputthestopnumber:"); scanf("%d",&m); if(m<=0) { printf("Error!pleaseinputagain!"); getchar(); gotoH; } Node*a=newNode[n]; intk=n,count=0,max=m; for(inti=0;i<n;i++) { a[i].flag=1; //先把沒(méi)有報(bào)數(shù)的人標(biāo)記為1 } for(i=0;;i=(i+1)%n) { if(a[i].flag==1) { count++; //如果這個(gè)人是有標(biāo)記的話，計(jì)數(shù)++,表示的是被標(biāo)記的總?cè)藬?shù)，即所有的玩家人數(shù) } if(count==max) //當(dāng)報(bào)數(shù)達(dá)到我們所需的最大報(bào)數(shù)max時(shí)，輸出 { cout<<i+1<<""; count=0; //同時(shí)計(jì)數(shù)清零 k--; //這時(shí)候需要處理的人數(shù)就會(huì)少一個(gè) a[i].flag=0; //把它標(biāo)記為已經(jīng)報(bào)數(shù) } if(k==0) //需要處理的人數(shù)為1時(shí)就跳出循環(huán) { cout<<endl; cout<<"Thewinneris:"<<i+1<<endl; break; } }}}6、程序調(diào)試與測(cè)試測(cè)試活動(dòng)技術(shù)主要包括：構(gòu)件檢查、可用性測(cè)試、單元測(cè)試、集成測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試。構(gòu)件檢查是通過(guò)對(duì)源代碼的手工檢查發(fā)現(xiàn)單個(gè)構(gòu)件中的故障?？捎眯詼y(cè)試用于找出現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)做了什么和用戶所期望系統(tǒng)應(yīng)該做什么之間的差異。單元測(cè)試通過(guò)使用測(cè)試樁程序和測(cè)試驅(qū)動(dòng)程序來(lái)隔離單個(gè)構(gòu)件的方法以發(fā)現(xiàn)故障，也可以通過(guò)對(duì)一個(gè)構(gòu)件執(zhí)行測(cè)試用例來(lái)完成這個(gè)功能。集成測(cè)試通過(guò)集成多個(gè)構(gòu)件來(lái)查找故障。系統(tǒng)測(cè)試狐妖關(guān)注整個(gè)系統(tǒng)、系統(tǒng)的功能和非功能需求以及目標(biāo)環(huán)境等。6.1、用例1測(cè)試結(jié)果6.2、用例2測(cè)試結(jié)果7、總結(jié) 約瑟夫問(wèn)題理解起來(lái)很容易，但在寫(xiě)代碼時(shí)，總是會(huì)不知道從哪里開(kāi)始下手，每次開(kāi)始著手寫(xiě)的時(shí)候都只是寫(xiě)個(gè)開(kāi)頭，總是在寫(xiě)后來(lái)核心的計(jì)算部分時(shí)候?qū)懼鴮?xiě)著就會(huì)覺(jué)得哪里不對(duì)勁，然后又重新開(kāi)始寫(xiě)，浪費(fèi)了很多時(shí)間。后來(lái)程序?qū)懗鰜?lái)以后調(diào)試好久，總是會(huì)在輸出的部分會(huì)出差錯(cuò)，后來(lái)用了程序中不常用的goto語(yǔ)句才實(shí)現(xiàn)的。而且由于對(duì)核心部分的理解不是很透徹，所以在檢驗(yàn)結(jié)果的時(shí)候，一個(gè)不小心輸出時(shí)，被提出者就會(huì)要么往前一位，要么退后一位，得不到正確結(jié)果。有了寫(xiě)數(shù)組時(shí)候的經(jīng)驗(yàn)寫(xiě)以為結(jié)構(gòu)體數(shù)組的時(shí)候稍微輕松點(diǎn)，但是由于忘記了之前學(xué)習(xí)過(guò)的結(jié)構(gòu)體，所以在寫(xiě)程序的時(shí)候結(jié)構(gòu)體中究竟存什么也很讓人費(fèi)解，因?yàn)榧s瑟夫問(wèn)題所需的變量完全可以不用結(jié)構(gòu)體。所以在這個(gè)問(wèn)題上花費(fèi)了大量的時(shí)間，后來(lái)經(jīng)過(guò)和同學(xué)的討論才確定下來(lái)的，用一個(gè)標(biāo)記來(lái)作為結(jié)構(gòu)體中所存的變量，這樣在計(jì)算的時(shí)候不僅更加方便而且也解決了問(wèn)題。通過(guò)這次的項(xiàng)目，我不僅復(fù)習(xí)了以前學(xué)習(xí)的知識(shí)，同時(shí)也了解到了很多寫(xiě)程序的方法。對(duì)于不同變量的處理方法，以及用不同的解題思路去解決同一個(gè)問(wèn)題。自己在以后的學(xué)習(xí)中也可以運(yùn)用到這次項(xiàng)目當(dāng)中所學(xué)到的技巧和知識(shí)。8、附件：項(xiàng)目程序代碼一維數(shù)組：程序的結(jié)構(gòu)：主函數(shù)中處理#include<iostream>usingnamespacestd;inti;voidmain(){ intnum=0; intinterval;D: printf("Pleaseinputthetotalnumber:"); scanf("%d",&num); if(num<=0) { printf("Error!pleaseinputagain!"); getchar(); gotoD; } H: printf("Pleseainputthestopnumber:"); scanf("%d",&interval); if(interval<=0) { printf("Error!pleaseinputagain!"); getchar(); gotoH; } int*a=newint[num]; for(i=0;i<num;i++) { a[i]=i+1;//給每個(gè)小孩編號(hào) } printf("Thestartnumberis:"); for(i=0;i<num;i++) { printf("%d\n",a[i]); intk=1; //表示處理第K個(gè)離開(kāi)的小孩 inti=-1; //數(shù)組下標(biāo)（因?yàn)榈谝粋€(gè)下標(biāo)是0） printf("Theleaveorderis:"); while(1) { for(intj=0;j<interval;) { i=(i+1)%num;//數(shù)組的下標(biāo) if(a[i]!=0)//判斷人是不是還在圈中 { j++;//因?yàn)閿?shù)到interval的時(shí)候，會(huì)歸為0，如果在是0的地方J也加1的話，，則會(huì)導(dǎo)致數(shù)數(shù)不正確 } } if(k==num)//看是否為最后一個(gè)小孩 { break; } printf("%d,",a[i]); a[i]=0; //已經(jīng)出圈的歸為0 k++; //處理第k+1個(gè)小孩 } break; } printf("\n"); for(i=0;i<num;i++) { if(a[i]!=0) { printf("Thewinneris:%d\n",a[i]);//輸出最終留下的 } }}}一維結(jié)構(gòu)體：程序的結(jié)構(gòu)