数据结构--旋转数字方阵--课程设计报告(共7页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上课程设计题目：数字旋转方阵一、 问题描述 设计一个能正确输出NN（1=N=10）数字旋转方阵（如图1.1） 图1.1 5阶旋转方阵 图1.2逐层填数，从最外层填起二、 基本要求(1) 设计数据结构存储；(2) 设计算法完成任意N（1=N=10）阶数字旋转方阵；(3) 分析时间复杂度和空间复杂度；三、 概要设计1. 数据结构的设计程序采取二维数组的存储结构进行数字旋转方阵的存储，因为数字旋转方阵也是一个平面图，采用二维数组的存储结构能更直观反映方阵。2. 算法的设计每一层的数字分作四个小组，每一组的数字个数为N-1，通过设立一个标志来判断转换方向（如图1.2）。算法结束

2、的标志有两种情况：一是N为1，则填入数字，结束；二是N=0，直接结束。以上两种分别对应奇数阶数字方阵和偶数阶数字方阵。3. 时间复杂度和空间复杂度数字旋转方阵是每进行一步填入一个数，所以时间复杂度为O(n*n)；二维数组所占用的空间是在声明时所分配固定的，所以的空间复杂度为O(100)四、 详细设计 算法伪代码： 声明二维数组a1010，size为需建立的方阵阶数，初始化i，j，num为11. 若size=0，则循环结束；2. 若size=1，则使aij=num，循环结束；3. 填写区域A，重复操作size-1次aij=num；i+；num+；4. 填写区域B，重复操作size-1次aij=n

3、um；j+；num+；5. 填写区域C，重复操作size-1次aij=num；i-；num+；6. 填写区域D，重复操作size-1次aij=num；j-；num+；7. i+；j+；size=size-2；返回第1步；8. 循环结束后，输出数组a； 这是填写逆时针数字方阵的算法，填写顺时针方阵只需把顺序ABCD改为BADC即可 为了方便程序的使用，为其增加了一个菜单，使用的是switch-case作为选择结构，while作循环判断程序详细的流程图如右图所示：五、 运行与调试1. 菜单界面 如右图所示：2. 测试数据和结果5阶的数字旋转方阵：六、 总结和心得 在老师的教导和书本的指引下，了解程

4、序的运行方法，掌握其核心要领，一步步进行思考、编写代码。在填写方阵部分，因为size不等于1或0的情况下填数的次数必然大于一，所以选用do-while这种先执行后判断的判断语句。通过自己的思考和努力编写出这个小程序，使我对数据结构的运用有更好的认识，掌握不同的结构，灵活运用。七、 程序代码 #include using namespace std;/逆时针数字旋转方阵实现void NFangZhen(int n)int size=n;int flag=0; /设置转换方向标志int a1010; /设置二维数组int i=0,j=0,num=1;while(1)if(size=0)break;

5、else if(size=1)aij=num;break;elsedo /区域Aaij=num;i+;num+;flag+;while(flagsize-1);flag=0;do /区域Baij=num;j+;num+;flag+;while(flagsize-1);flag=0;do /区域Caij=num;i-;num+;flag+;while(flagsize-1);flag=0;do /区域Daij=num;j-;num+;flag+;while(flagsize-1);flag=0;/内圈循环i+;j+;size=size-2;for(i=0;in;i+)for(j=0;jn;j+)

6、cout.width(4);coutaij ;coutendl;coutendl;/顺时针数字旋转方阵实现void SFangZhen(int n)int size=n;int flag=0; /设置转换方向标志int a1010; /设置二维数组int i=0,j=0,num=1;while(1)if(size=0)break;else if(size=1)aij=num;break;elsedo /区域Baij=num;j+;num+;flag+;while(flagsize-1);flag=0;do /区域Aaij=num;i+;num+;flag+;while(flagsize-1);

7、flag=0;do /区域Daij=num;j-;num+;flag+;while(flagsize-1);flag=0;do /区域Caij=num;i-;num+;flag+;while(flagsize-1);flag=0;/内圈循环i+;j+;size=size-2;for(i=0;in;i+)for(j=0;jn;j+)cout.width(4);coutaij ;coutendl;coutendl;int main()int n;int choice;int conitue=1;cout*欢迎使用数字旋转方阵系统*endl; coutendl;while(conitue=1)cout1-建立N阶数字旋转方阵endl;cout0-退出系统endl;coutchoice;switch(choice)case 0:conitue=0;break;case 1:coutn;coutendl;cout逆时针数字旋转方阵:endl;NFangZhen(n);coutendl;cout顺时针数字旋转方阵:endl;SFangZhen(n);return 0;专心-专注-专业