程序設(shè)計課程設(shè)計報告

項目名稱：約瑟夫環(huán)學(xué)生姓名：學(xué)號：班級：計科1111班指導(dǎo)老師：日期：2013年1月3號

1、項目描述約瑟夫問題主要是n個人圍坐成一個圈，然后分別給每個參與者編一個號，再定義一個循環(huán)數(shù)，由玩家自定義起始報數(shù)者，當游戲開始時，報數(shù)為循環(huán)數(shù)的人被踢出，其他人繼續(xù)。此設(shè)計就是通過一位數(shù)組、一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組與循環(huán)鏈表來實現(xiàn)這些功能的。2、項目的需求分析在軟件工程中，需求分析指的是在建立一個新的或改變一個現(xiàn)存的系統(tǒng)或產(chǎn)品時，確定新系統(tǒng)的目的、范圍、定義和功能時所要做的所有工作。需求分析是軟件工程中的一個關(guān)鍵過程。在這個過程中，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)需求文檔有時也稱為功能描述，應(yīng)該是精確的，它可能成為系統(tǒng)買方和軟件開發(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：功能需求包括對系統(tǒng)應(yīng)該提供的服務(wù)、如何對特殊輸入做出反應(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；非功能需求是對系統(tǒng)提供的服務(wù)或功能的約束，包括時間約束、開發(fā)過程的約束和所受到的標準的約束，非功能需求經(jīng)常適用于整個系統(tǒng)而不是個別的系統(tǒng)功能或服務(wù)，例如性能，可靠性，安全性和可用性等。非功能需求通常會比個別的功能需求更加關(guān)鍵，它會影響整個系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，而不是個別的組件。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)組解決約瑟夫問題； （2）采用一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組解決約瑟夫問題；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}; 約瑟夫問題的實現(xiàn)：voidJosephus(Node*p,intn,intm)//n為總?cè)藬?shù)，m為報數(shù)上限輸出函數(shù)： 3、項目設(shè)計軟件設(shè)計在軟件工程過程中處于技術(shù)核心，并且它的應(yīng)用與所使用的軟件過程模型無關(guān)。一旦對軟件需求進行分析和建模，軟件設(shè)計就開始了。軟件設(shè)計是建模活動的最后一個軟件工程活動，接著便要進入構(gòu)造階段（代碼生成和測試）。在軟件系統(tǒng)設(shè)計的過程中，開發(fā)者定義項目的設(shè)計目標，將系統(tǒng)分解為更小的子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)可以由各個團隊分別實現(xiàn)，開發(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、訪問控制策略、邊界條件處理等。系統(tǒng)設(shè)計后得到的是一個包括子系統(tǒng)分解和每個策略都清晰描述的模型。系統(tǒng)設(shè)計是與算法無關(guān)的，它由一些活動組成，每一個活動都專注于分解系統(tǒng)整個問題中的某一部分：標識設(shè)計目標。開發(fā)者標識并區(qū)分應(yīng)進行優(yōu)化的各種系統(tǒng)特征的優(yōu)先順序。設(shè)計初始子系統(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，在此活動中，開發(fā)者將采用標準的體系結(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-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，管道和過濾器體系結(jié)構(gòu)）作為起始點。求精子系統(tǒng)分解以應(yīng)對設(shè)計目標。初始的分解大都不滿足所有的設(shè)計目標，必須不斷分解和求精，直到所有的設(shè)計目標都滿足了。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)問題的實現(xiàn)約瑟夫環(huán)問題的實現(xiàn)約瑟夫環(huán)問題的實現(xiàn)約瑟夫環(huán)問題的實現(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 （1）一位數(shù)組：定義兩個變量（游戲總?cè)藬?shù)n，游戲循環(huán)數(shù)m），利用兩個for()循環(huán)，第一個控制總次數(shù)，第二個控制報數(shù)，當報到數(shù)值m時，輸出對應(yīng)的游戲者的編號； （2）一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組：定義一個一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組，組內(nèi)為游戲者的編號n，其余與（1）同，在使用num編號時，由結(jié)構(gòu)體名調(diào)用。3.3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及類型設(shè)計 一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組，一位數(shù)組3.4、功能模塊設(shè)計 （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for()循環(huán)實現(xiàn)游戲者的踢出；4、測試用例設(shè)計軟件工程中的測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），測試者根據(jù)它來確定\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。測試用例是通過實驗達到引起構(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)是否通過測試的方法叫做\o"測試準則"測試準則。一個測試用例有5個屬性：名稱、可執(zhí)行的路徑全稱、輸入數(shù)據(jù)、測試預(yù)言（期望的測試結(jié)果與輸出結(jié)果的比較）和日志（測試產(chǎn)生的輸出）。4.1、輸入/輸出測試用例4.2、函數(shù)功能測試用例 一位數(shù)組：項目/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)組實現(xiàn)游戲要求用例編號Em0001修改歷史編制時間2013.01.03功能特性將參與游戲者逐個踢出去測試目的檢驗代碼是否可以實現(xiàn)以上功能預(yù)置條件測試數(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）操作描述建立一個動態(tài)數(shù)組，將總?cè)藬?shù)存儲進去,然后利用for()循環(huán)將每次游戲報數(shù)為5輸出期望結(jié)果輸出的順序為5、2、8、7、1、4、6實際結(jié)果測試人員開發(fā)人員測試日期2013.01.03一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組：項目/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)組實現(xiàn)約瑟夫游戲要求用例編號Em0001編制人修改歷史編制時間2013.01.03功能特性利用一維結(jié)構(gòu)體數(shù)組實現(xiàn)約瑟夫問題的輸入輸出測試目的查看程序是否正確預(yù)置條件建立一個一維結(jié)構(gòu)體測試數(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)果輸出順序為5、2、8、7、1、4、6、3實際結(jié)果測試人員開發(fā)人員測試日期2013.01.03關(guān)鍵代碼設(shè)計創(chuàng)建動態(tài)數(shù)組并計算過程： Node*a=newNode[n]; intk=n,count=0,max=m; for(inti=0;i<n;i++) { a[i].flag=1; //先把沒有報數(shù)的人標記為1 } for(i=0;;i=(i+1)%n) { if(a[i].flag==1) { count++; //如果這個人是有標記的話，計數(shù)++,表示的是被標記的總?cè)藬?shù)，即所有的玩家人數(shù) } if(count==max) //當報數(shù)達到我們所需的最大報數(shù)max時，輸出 { cout<<i+1<<""; count=0; //同時計數(shù)清零 k--; //這時候需要處理的人數(shù)就會少一個 a[i].flag=0; //把它標記為已經(jīng)報數(shù) } if(k==0) //需要處理的人數(shù)為1時就跳出循環(huán) { cout<<endl; cout<<"Thewinneris:"<<i+1<<endl; break; } }}以及一維數(shù)組中的計算及其動態(tài)數(shù)組的建立：int*a=newint[n]; for(inti=0;i<n;i++) { a[i]=i+1;//給每個小孩編號 } printf("Thestartnumberis:"); for(i=0;i<n;i++) { printf("%d\n",a[i]); intk=1; //表示處理第K個離開的小孩 inti=-1; //數(shù)組下標（因為第一個下標是0） printf("Theleaveorderis:"); while(1) { for(intj=0;j<m;) { i=(i+1)%n;//數(shù)組的下標 if(a[i]!=0)//判斷人是不是還在圈中 { j++;//因為數(shù)到interval的時候，會歸為0，如果在是0的地方J也加1的話，，則會導(dǎo)致數(shù)數(shù)不正確 } } if(k==n)//看是否為最后一個小孩 { 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;//給每個小孩編號 } printf("Thestartnumberis:"); for(i=0;i<num;i++) { printf("%d\n",a[i]); intk=1; //表示處理第K個離開的小孩 inti=-1; //數(shù)組下標（因為第一個下標是0） printf("Theleaveorderis:"); while(1) { for(intj=0;j<interval;) { i=(i+1)%num;//數(shù)組的下標 if(a[i]!=0)//判斷人是不是還在圈中 { j++;//因為數(shù)到interval的時候，會歸為0，如果在是0的地方J也加1的話，，則會導(dǎo)致數(shù)數(shù)不正確 } } if(k==num)//看是否為最后一個小孩 { 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; //標記每個數(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; //先把沒有報數(shù)的人標記為1 } for(i=0;;i=(i+1)%n) { if(a[i].flag==1) { count++; //如果這個人是有標記的話，計數(shù)++,表示的是被標記的總?cè)藬?shù)，即所有的玩家人數(shù) } if(count==max) //當報數(shù)達到我們所需的最大報數(shù)max時，輸出 { cout<<i+1<<""; count=0; //同時計數(shù)清零 k--; //這時候需要處理的人數(shù)就會少一個 a[i].flag=0; //把它標記為已經(jīng)報數(shù) } if(k==0) //需要處理的人數(shù)為1時就跳出循環(huán) { cout<<endl; cout<<"Thewinneris:"<<i+1<<endl; break; } }}}6、程序調(diào)試與測試測試活動技術(shù)主要包括：構(gòu)件檢查、可用性測試、單元測試、集成測試和系統(tǒng)測試。構(gòu)件檢查是通過對源代碼的手工檢查發(fā)現(xiàn)單個構(gòu)件中的故障。可用性測試用于找出現(xiàn)實系統(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。單元測試通過使用測試樁程序和測試驅(qū)動程序來隔離單個構(gòu)件的方法以發(fā)現(xiàn)故障，也可以通過對一個構(gòu)件執(zhí)行測試用例來完成這個功能。集成測試通過集成多個構(gòu)件來查找故障。系統(tǒng)測試狐妖關(guān)注整個系統(tǒng)、系統(tǒng)的功能和非功能需求以及目標環(huán)境等。6.1、用例1測試結(jié)果6.2、用例2測試結(jié)果7、總結(jié) 約瑟夫問題理解起來很容易，但在寫代碼時，總是會不知道從哪里開始下手，每次開始著手寫的時候都只是寫個開頭，總是在寫后來核心的計算部分時候?qū)懼鴮懼蜁X得哪里不對勁，然后又重新開始寫，浪費了很多時間。后來程序?qū)懗鰜硪院笳{(diào)試好久，總是會在輸出的部分會出差錯，后來用了程序中不常用的goto語句才實現(xiàn)的。而且由于對核心部分的理解不是很透徹，所以在檢驗結(jié)果的時候，一個不小心輸出時，被提出者就會要么往前一位，要么退后一位，得不到正確結(jié)果。有了寫數(shù)組時候的經(jīng)驗寫以為結(jié)構(gòu)體數(shù)組的時候稍微輕松點，但是由于忘記了之前學(xué)習(xí)過的結(jié)構(gòu)體，所以在寫程序的時候結(jié)構(gòu)體中究竟存什么也很讓人費解，因為約瑟夫問題所需的變量完全可以不用結(jié)構(gòu)體。所以在這個問題上花費了大量的時間，后來經(jīng)過和同學(xué)的討論才確定下來的，用一個標記來作為結(jié)構(gòu)體中所存的變量，這樣在計算的時候不僅更加方便而且也解決了問題。通過這次的項目，我不僅復(fù)習(xí)了以前學(xué)習(xí)的知識，同時也了解到了很多寫程序的方法。對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問題。自己在以后的學(xué)習(xí)中也可以運用到這次項目當中所學(xué)到的技巧和知識。8、附件：項目程序代碼一維數(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;//給每個小孩編號 } printf("Thestartnumberis:"); for(i=0;i<num;i++) { printf("%d\n",a[i]); intk=1; //表示處理第K個離開的小孩 inti=-1; //數(shù)組下標（因為第一個下標是0） printf("Theleaveorderis:"); while(1) { for(intj=0;j<interval;) { i=(i+1)%num;//數(shù)組的下標 if(a[i]!=0)//判斷人是不是還在圈中 { j++;//因為數(shù)到interval的時候，會歸為0，如果在是0的地方J也加1的話，，則會導(dǎo)致數(shù)數(shù)不正確 } } if(k==num)//看是否為最后一個小孩 { 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)