在本文档中,将介绍如何使用哈希表制作一个通讯录,以及在这个过程中所涉及的数据结构和程序设计的知识点。哈希表是一种根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构,它通过一种被称为哈希函数的函数把关键码映射到表中一个位置来访问记录,以加快查找速度。该设计题目要求学生通过编程实现一个通讯录系统,其中包含创建、添加、删除、显示、查找和保存等基本功能。
### 需求分析
在需求分析阶段,我们明确了通讯录系统应具备的基本功能:创建通讯录、添加新的联系人信息、删除已有的联系人信息、显示全部联系人信息、按姓名查找联系人信息以及将通讯录保存到文件中。此外,还应该注意输入的形式和范围,包括对人名的输入,需要转换为汉语拼音全拼形式,并限制人名的长度不超过20个字符。
### 总体设计
在总体设计阶段,首先定义了程序中用到的所有抽象数据类型,其中包括记录联系人信息的结构体Record以及存储这些记录的哈希表结构体HashTable。哈希表的设计需要考虑表的当前存储容量、当前存储的数据元素个数以及数据元素存储基址。
接下来是主程序的流程设计,主程序负责与用户交互,提供操作菜单,并根据用户的选择调用相应的功能函数。功能函数之间也存在调用关系,如查找信息函数SearchHash()会调用Hash()、fold()、collision()以及eq()等函数。
### 详细设计
在详细设计阶段,实现了概要设计中定义的所有数据类型,并给出了每个操作的伪码算法。伪码算法是对算法思想的一种高度抽象的描述,不依赖于具体的编程语言,但足以让读者理解算法的流程和结构。
例如,主函数的伪码如下:
```
void main() {
start = last = NULL;
while (true) {
switch (menu_select()) {
case 1: enter(); break;
case 2: delete(&start, &last); break;
case 3: list(); break;
case 4: search(); break;
case 5: save(); break;
case 6: load(); break;
case 7: exit(0); break;
}
}
}
```
这个主循环会无限循环,根据用户在菜单中选择的选项来调用对应的函数,直到用户选择退出程序。
### 测试与展望
在系统开发完成后,需要进行详尽的测试,以确保所有的功能都能正常工作,包括边界条件和异常情况的处理。测试后,还需要进行总结与展望,考虑系统的优化空间以及未来可能的升级路径。
### 掌握的知识点
通过完成这个课程设计题目,学生能够掌握以下知识点:
- **数据结构的应用**:深入理解并应用哈希表这种数据结构。
- **算法编写**:学会如何设计并实现查找、插入、删除等基本算法。
- **类C语言到C语言的转换**:学会将抽象的算法描述转换为C语言代码,并进行上机调试。
- **软件工程基础知识**:包括需求分析、总体设计、详细设计、测试等软件开发的完整流程。
### 成效评估
学生通过学习如何使用哈希表来制作通讯录,不仅能够提高自己的编程能力,也能够加深对数据结构和程序设计的理解。这对于学生未来在软件行业的发展打下了良好的基础。
通过以上知识点的介绍和分析,我们可以了解到制作哈希表通讯录不仅仅是简单地编程实现,更是一个系统性的学习过程,涉及到了软件工程的多个方面。通过本课程设计的实践,学生能够获得综合运用所学知识解决实际问题的能力,为今后从事软件开发工作奠定坚实的基础。