数据结构课程设计报告

1．问题阐述：

广州作为广东的省会，是经济政治文化中心，相对来说，外来流动人员多，对公安机关的管理造成成了一定程度上的困难，而传统的家谱通常是纸质的，查询更新比较麻烦，因此，由纸质家谱向电子转化，把家谱电子化，对管理有很大的帮助，不能仅降低成本，而且可以提高效率。

本家谱管理系统用于记录某家族历代家族成员的情况与关系。实现一个计算机软件，可以实现以下功能：

1.1支持对家谱的建立与删除，建立一个新的家谱或者从磁盘里建立一个新的家谱。

1.2支持对家谱的存储，可以永久保存在磁盘里。

1.3.支持对家谱进行修改更新，可以添加新成员，删除成员，修改成员的信息。

1.4支持对家谱的树形打印，可以形象地了解整个家族的情况，以及对每个成员详细情况的打印。

1.5支持根据不同的信息对家谱进行查询，包括姓名，出生地，出生日期，死生日期，性别，身高，受教育程度，职位，最高职位，亲威关系来查找。

1.6 支持对家谱的统计，可以清楚的了解这个家族的情况。

1. 8 在控制台下，支持鼠标的操作，让操作更加便利。

2．设计方法阐述。

2.1 程序设计时数据类型的实现。

每个家庭成员都有自己独特的特征，必须对成员的数据用一个集合来保存。这程序中，定义了info 数据类型，具体数据成员如下：

struct info

char name [max_char_num];/名字。

char sex [max_char_num];/性别。

date birthdate;//出生日期。

char birthplace[max_char_num];/出生地点。

bool death;//是否健在。

bool marriage;//是否结婚。

date deathdate;//死亡日期。

int height;//身高。

char id [max_char_num];/身份证号。

char occupation [max_char_num];/职位。

char education [max_char_num];/受教育程度。

char top_headship [max_char_num];.最高职位。

char parentname [max_char_num];/父亲名字。

char wifename[max_char_num];/母亲的名字。

int depth;//二叉树的深度，为输出二叉树做准备。

int y ;/输出时此节点的y坐标。

而且还定义了date类型作为日期的结构，如下：

struct date

int year;

int month;

int day;

2.2 程序设计过程时数据结构以及存结构的实现。

本程序采用了树的结构，但是却有自己的独到之处，每个节点的定义如下：

typedef struct csnode

info data;

csnode * firstchild,*nextsibling,*parent;

*person;

里面有成员的信息有数据data,还有三个指针，分别指向第一个儿子节点，下一个兄弟节点节，以及父亲节点。这样不仅可以建立家谱树，而且还节省了不必要的指针空间。在存入磁盘时，可以按先序遍历树来存家谱的信息，采用顺序存储的结构。

结构示意图见图1，图2.

图1 节点的指针示意图。

图 2 树的结构示意图。

2.3 程序设计过程中的功能实现结构设计。

为了实现家谱里面对家谱进行管理的功能，定义了一个genealogy 类，里机的成员函数结构图如下：

图 3 genealogy类成员函数结构图。

2.4 程序设计过程中的流程图。

图 4 设计的流程图。

2.5 函数的主页面图。

图 5 运行时的主页面图。

2.6 所遇到的问题与解决方法。

2.6.1 对同名同姓的成员的处理。

在一个家族中，出现同名同姓的情况并不少见，要是处理不好，在插入的时候很容易出现问题，要是出现父亲节点有同名同姓的，就不知该插入谁那里，如何才能区别出来呢？

首先在输入的时候，必须要输入每个人的id号，这是惟一的，当输入的id号与家谱中已经存在的成员相同时，就会提醒你重新输入，由下面的函数可以查找是否有相同的id号：

void findbyid(int & sum,person & t,person &tname,char * name)

其次，在插入的时候就当然不是以父亲节点的姓名来寻找，而是以它的id号来查找。

2.6.2 插入与删除的问题。

先解决删除的问题，删除的时候，先通过名字以及id找到要删除的节点，然后主要分为两类：

a. 要删除的节点t是父亲节点的第一个儿子节点，此时只把此节点的nextsibling指针和parent指针均设为null，然后再通过后序遍历删除此节点；

b. 要删除的节点t不是父亲节点的第一个出儿子节点，刚用temp记下此节点的前一个兄弟节点，然后temp->nextsibling =t->nextsibling ;

t->nextsibling =null;t->parent =null;

插入的时候，对于兄弟节点，按出生日期排列，出生日期早的排在前面。

2.6.3输出树形结构的时候，对画图线的解决问题。

对输出树形家谱时，主要是对节点进行了分类。可以分为以下四类：

a. 根节点，前面不画任何线；

b. 第一个儿子节点，如果要是没有兄弟节点，前面画‘─’否则前面画‘┮’

c. 最后一个儿子节点，前面画‘┕’

d. 既不是第一个儿子节点，也不是最后一个儿子节点，前面画‘┝’

这些规则确定出来以后，**也就随之实现了，但是运行的时候却出现问题，会出现乱码，刚开始的时候，十分困惑，不知道出什么问题了？后来看了控制台界面控制，才发现，原来是**页设置出问题了，我们用的中文windows操作系统的默认**页是简体中文(936)，在该**页面下值超过128的单字符在windows nt/xp是显示不出来的。

setconsoleoutputcp(936); 设置**页为简体中文。

setconsoleoutputcp(437); 设置**页为ms-dos美语/英语。

我把**页设为好以后ms-dos美语/英语，问题就迎刃而解了。

还有一个问题就是缓冲区大小的设置问题，根据树的深度来设置大小，就不会造成缓冲区过小而自动换行的情况。

树形打印的效果图如下：

2.6.3 对函数的类型不明确。

void preordertr**erse(fstream &f,person& t ,void (*visit)(fstream &f,person &t));先序遍历家谱树，为保存和显示家谱树做准备。

经过反复试验，终于发现，其实，是定义visit函数的时候，不应该定义为genealogy的成员函数，当定义为成员函数时会出现如下的错误：postordertr**erse' :cannot convert parameter 2 from 'void (struct csnode *&to 'void (_cdecl *)struct csnode *&

3.总结与体会。

经过这次大作业的的实践，让我不仅巩固了上学期学习的数据结构的知识，而且在设计界面的时候，还去学习了api，控制台窗口界面控制的知识，让我开阔了视野，增长了知识，了解了windows的函数的调用的机制。

在一个个问题解决的过程中，让我学到了很多知识，这些是理论知识上很难得来的，只有通过实践，才能体会到这些不起眼的小问题。

工要善其事，必先利其器”，刚开始做的时候，想先决定用什么工具来做，做到的怎样的程度，在决定的过程中，自己走了弯路，没有理解课程设计的要求，想做api来做，结果是先去学习了api的知识，众多陌生的函数让我的思绪比较混乱，后来才清楚，只能用控制台函数来实现界面的设计，这样思路就清晰多了，控制台的函数就那么二十多个，我了解了每个函数的功能以后，就着手做了。

在编程的过程中，心中要有大局观，由简到烦，由功能单样到多样，逐步渐近，最后让整个软件的功能充实起来。还要注意，程序的结构要清晰，定义函数名的时候，还要尽量有其意义，让人一看程序名就知道它的功能，易读好懂。这样，不仅方便别人读懂自己的程序，而且可以更好地检查程序，当**多到几千行的时候，检查错误，如果**的结构不好，易读性不强的话，难度就相当高了。

总之，实践出真知，这次实践让我真正把理论跟实践结合起来，让我学习到很多通过书本无法学到的知识。

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