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1、数据结构课程设计总结报告 专 业 班 级 学 号 姓 名 日 期 东北大学软件学院第一章 需求分析随着网络技术的不断发展和人们购物意识的不断革新，网上购物成为一种新型的购物方式，正逐渐被人们所接受和认可，而网上购物的方式之一的网上拍卖形式给人们的购物带来另一种全新的体验，人们可以通过网站发出自己想要拍卖的物品的信息，也可以通过购买自己想要的物品，即具有一般的购物网站的成本低廉，方式灵活，运行快捷的特点，更具有自由竞争和公平合理的特性，如现在流行的拍拍网，淘宝网等都是很好的成功的实例。所以网上拍卖系统有极大的社会需求量。网上拍卖系统是指通过internet实施的价格谈判交易活动，即利用互联网在网
2、站上发布将要招标的物品或服务信息，通过竞争投标的方式将它售给出价最高或出价最低的投标者。其实质是以竞争价格为核心，建立生产者和消费者之间的交流与互动机制，共同确定价格和数量，从而达到均衡的一种市场经济过程。所以一个网上拍卖系统要发挥其重要的作用,它必须允许创建用户、登陆用户。每个用户可以发布拍卖信息、浏览他人的拍卖信息、竞拍拍卖物品。为了提高拍卖的效率，系统应提供搜索和排序等功能，比如按照关键字进行搜索，按照拍卖开始时间，结束时间，拍卖的数量，拍卖者的联系方式，拍卖中的最低价格和最高价格等各种排序.而这些该功能系统都已经实现。第二章 系统设计1、总体设计 设计思想： 既然要完成网上拍卖系统，首
3、先想到是拍卖系统的参与者Client，Advertisement和必不可少的Date类，相应的应该有Client的集合Group和Advertisement的集合Listing，进一步考虑，假如广告非常多时，客户将很难查询相应的信息和找到相应的广告进行投标，为了增加客户的使用体验，可添加category类及其对应的集合类categories来对广告进行分类，方便客户对广告的竞标和相关信息的查询。该系统是网上拍卖系统，Client发布Advertisement和对Advertisement进行竞标，所以还应该有个Bid类。通过分析该系统涉及Client，Advertisement，Date，Gr
4、oup，Listing，Category，Categories及Bid总共8个类。 基本的数据结构： 8个类的属性和方法如下Clientstring fname;string lname;string email;string passwd;vector offerings;vector bids;void addBid (int item);void addOffering (int item);bool verifyPasswd(string passwd);一个client除了一些基本的客户信息外，还分别拥有该客户发布的所有广告offerings及所有的竞标bids。这里的get，set
5、方法都省去不写。addBid()方法是将Client所竞标的广告的id添加到Client的bids集合里。addOffering()方法是将Client所发布的广告的id添加到Client的offerins集合里。verifyPasswd()方法用来Client登录时验证密码的。Advertisementint number;/广告的唯一标示符即idint quantity;/提供的竞标的数量string title;string seller_email;string body;Date start;Date close;priority_queue bids;priority_queue&
6、 getBids(void);vector getTopDutchBids (void) const;Adervitisement的属性除了一些基本的信息外，还拥有截至目前为止该广告的所有竞标情况即：priority_queue bids;getBids()方法可以获得截至目前为止的该广告的所有竞标bidsgetTopDutchBids()方法返回值是vector,该vector里存放的是所有成功的bids，但bid里并非所有的quantity都竞标上了。Dateint month;int day;int year;int hour;int minute;int second;bool ope
7、rator= (const Date &rhs);bool operator(istream& in, Date& date)Date类中重载了操作符=和,为了判断时间的大小Group mapobjects;Client *operator(const string& email);void add(Client* ptr);iterator begin();iterator end();Group是Client的集合,使用map实现在这里重载了,通过email可以直接获得相应的Client句柄，其他三个方法都是对这个集合的基本操作，添加遍历等Listingvector objectsAdve
8、rtisement* operator(const int& number);void add(Advertisement* ptr);iterator begin();iterator end();Listing sort(string field);Listing filter(string keyword);Listing类的属性值只有一个，就是Advertisement的集合。方法有：通过重载操作符,可以通过Advertisement的唯一标识符number获得相应的Advertisement对象句柄，这里是Advertisement*类型的指针对该集合的一些操作方法，添加和遍历Sor
9、t()方法是按不同的关键字进行排序，方便客户对数据进行分析和决策Filter()方法是搜索含有Keyword的广告，方便客户从大量的广告中筛选客户需要的Categoryint number;int parent;string name;map sub_categories;map items;Category(int parent, string name);map:iterator itemsBegin();map:iterator itemsEnd();map:iterator subCategoriesBegin();map:iterator subCategoriesEnd();voi
10、d addSubCategory(int);void addItem(int);bool operator=(const Category& rhs);Category的相关属性有本身的id和客户父亲的id，客户的name，sub_categories是该分类下的所有子分类，items是该分类下所有的广告方法有：Category的构造方法;Items集合和sub_categories集合的遍历,添加;重载操作符=;Categoriesmap objects;static const int TOP_LEVEL;static const int NO_PARENT;Category* opera
11、tor(const int& number);void add(Category* ptr);iterator begin();iterator end();findOfferings (int category, Listing:iterator start, Listing:iterator finish, Listing &matches);void findOfferingsRecursive (int category, Listing:iterator start,Listing:iterator finish, Listing &matches);Categories的属性有ca
12、tegory的集合对象objects；以及两个静态常量TOP_LEVEL和NO_PARENT,用来初始化最开始的category的number和parent属性值Categories的方法有的重载，通过category相应的属性值number可以获得相应的category*;Add方法，向objects中添加category;findOfferings(),查找当前分类下的所有广告;findOfferingsRecursive(),采用递归的方法查找当前分类下的所有广告及当前分类下的所有子分类的所有广告;Bidstring email;float amount;int quantity;Dat
13、e date;bool operator (const Bid &rhs) const;bool operator= (const Bid &rhs) const;Bid的基本属性及操作符,=的重载2、程序设计介绍顺序按照上面类的先后顺序：Advertisement中的getTopDutchBids()方法：思路和代码：vector Advertisement:getTopDutchBids (void) constvector winBids;/里面存放竞标成功的bidint totalWinQuantity=0;/记录所有成功bid的属性值quantity之和priority_queue
14、copyOfBids(this-bids);/复制一份Advertisement的bids，否则会丢失竞标失败的相关信息，避免对原数据的直接修改while(totalWinQuantitygetQuantity()©OfBids.size()!=0)/这里总共有两个限制条件，缺一不可：/1.totalWinQuantity=Advertisement所提供的quantity时退出循环/2.要对优先权队列进行操作，必须保证其不为空，否则会抛异常totalWinQuantity+=copyOfBids.top().getQuantity();/累加bid的quantitywinBids.p
15、ush_back(copyOfBids.top();/将amount最大的bid添加到优先权队列winBids中copyOfBids.pop();/弹出amount最大的bid，取amount次大的bidreturn winBids;复杂度分析：时间复杂度分析:最好的情况while循环一次,最坏的情况N(其中N为this-getQuantity()和copyOfBids.size()其中较小的一个)空间复杂度分析：需在栈区申请vector,int, priority_queue类型的变量各一个Bidhistory中displayBidHistory方法的实现：思路：displayBidHist
16、ory分别传了两个参数，一个是引用型的输出流，一个是Advertisement*,首先要显示的是该广告的一些基本信息，发布者的名字可以通过广告中的email获得，接下来显示竞标情况：如果没有相应的竞标，则返回，给出相应的提示“该条广告目前没有任何竞标”如果有竞标，假如广告提供的quantity=1，则显示该bid的amount和email假如广告提供的quantity1，遍历存放所有成功bid的集合winBids，假如没有遍历到最后一个bid遍历中需要将总共成功的quantity累加到winQuantity中，每遍历一次显示该bid的quantity，成功的quantity和失败的quanti
17、ty，此时总的quantity是客户需要的quantity，失败的quantity等于0如果客户需要的大于提供的quantity，则成功的quantity为广告提供的quantity否则成功的quantity等于客户需要的quantity若遍历到最后一个bid,令left= advertisement-getQuantity()-winQuantity如果bid.getQuantity()getEmail();ossseller :getFname() getLname();ossstart: getStart();ossclose: getClose();ossquantity: getQu
18、antity();ossthe number of bids: getBids().size();vector winBids;priority_queue copyOfBids(ad-getBids();winBids=ad-getTopDutchBids();int winQuantity=0;int theWinQuantityOfLastBid=0;oss;if(winBids.empty()ossthe ad dont have any bid until now!;return;if(ad-getQuantity()=1) ossthe winning bid is: ;vecto
19、r:iterator it=winBids.begin();ossamount: (*it).getAmount();ossemail: (*it).getEmail();winQuantity=(*it).getQuantity();else ossthe winning bids are:;for(vector:iterator it=winBids.begin();it!=winBids.end();it+)ossemail: (*it).getEmail();ossamount: (*it).getAmount();osstotal quantity:(*it).getQuantity
20、();cout(*it).getQuantity()(*it).getQuantity()endl;if(it!=winBids.end()-1)osswin quantity:(*it).getQuantity();winQuantity+=(*it).getQuantity();osslose quantity: 0;else/最后一个bid的处理情况int temp= ad-getQuantity()-winQuantity;if(*it).getQuantity()=temp)/osswin quantity:(*it).getQuantity();winQuantity+=(*it)
21、.getQuantity();osslose quantity: 0;else osswin quantity:temp;winQuantity+=temp;osslose quantity:(*it).getQuantity()-temp;ossthe amount of items in the ad that have not been bid on is: getQuantity()-winQuantityendl;复杂度分析：时间复杂度：最好的情况是1，最坏的情况是N(N=(vector) winBids.size()空间复杂度：主要是在栈区申请一个vector和priority_q
22、ueue类型的变量Date类中重要方法的实现:输入流操作符的重载istream &operator(istream& in, Date& date) 实现方法采用getline()对字符串进行分割部分代码如下：char temp10;int temp1;in.getline(temp,4,/); temp1=atoi(temp);date.setMonth(temp1);in.getline(temp,4,/);temp1=atoi(temp);date.setDay(temp1);这个方法实现起来不是很难，在这里提到输入流的重载是为了说明思维惯性的问题。当和同学们讨论时，发现有一个同学是这样
23、实现的：思路比较独特int month; streammonth; date.setMonth(month); char temp1; /读入第一个“/” streamtemp1; /舍去不要 int day; streamday; date.setDay(day); char temp2; streamtemp2; 他没有使用分隔符，而是按照顺序读取，择我所需，以一颗“平常心”对待那些分隔符，觉得这种思路比较简单明了，但当时的我不太容易想得到，因为受思维惯性的影响，一直在想如何使用分隔符，看来编程人员非常需要灵活变通和淡定的心态。Listing类中重要方法的实现：Listing Listin
24、g:sort(string field)方法的分析：思路：根据指导书提供的思路，This method returns a copy of the invoking Listing object sorted by the field name given in the parameter. Use an appropriate STL sorting function to sort the advertisements. The field names that can be passed into this function are email, start, close, and qu
25、antity.，仔细阅读之后知道了这个方法体的大概构架，sort函数第三个参数是个判断条件，为了避免写多个判断条件，可以使用函数对象SortBy来简化程序。代码实现：Listing Listing:sort(string field)Listing sortedList;/ a copy of the invoking ListingsortedList.objects=this-objects;SortBy sortBy(field);std:sort(sortedList.objects.begin(),sortedList.objects.end(),sortBy); return so
26、rtedList; 函数对象（也称“算符”）是重载了“()”操作符的普通类对象。从语法上讲，函数对象与普通的函数行为类似,实现时需要注意几点:1,里面所有的属性方法是public.2,因为要使用外界的参数field，该函数对象得写构造函数3,对操作符()的重载函数对象SortBy的实现：class SortBypublic:/the default value is private!string field;SortBy(string field):field(field)bool operator()(Advertisement* ad1,Advertisement* ad2)if(pare
27、(email)=0) if(ad1-getEmail().compare(ad2-getEmail()getBids().empty()&!ad2-getBids().empty()&(ad1-getBids().top()getBids().top() return true ;else return false; else if(pare(lowest)=0)/在成功的bids里选取amount最小的if(!ad1-getTopDutchBids().empty()&!ad2-getTopDutchBids().empty()&(ad1-getTopDutchBids().back()ge
28、tTopDutchBids().back() return true;else return false; ;下面是lowest的第二种实现方法：在一个广告的所有bids里选取amount最小的,先拷贝一份priority_queuecopyOfBids 然后pop() 直到最后一个，即可获得最小的amount./*float low1=-1.0,low2=-1.0;priority_queue copyOfBids1(ad1-getBids(),copyOfBids2(ad2-getBids();if(!copyOfBids1.empty() low1=copyOfBids1.top().g
29、etAmount();while(!copyOfBids1.empty() if(low1copyOfBids1.top().getAmount() low1=copyOfBids1.top().getAmount(); copyOfBids1.pop(); if(!copyOfBids2.empty() low2=copyOfBids2.top().getAmount();while(!copyOfBids2.empty() if(low2copyOfBids2.top().getAmount() low2=copyOfBids2.top().getAmount(); copyOfBids2
30、.pop(); if(low10)&(low20) return true; else return false;*/需要说明的是SortBy中lowest的排序，就是这个lowest究竟怎么理解，对于一个广告，它有很多bid，设winBids是成功的bid，它存放在向量vector里面，totalBids是该广告所有的bid，它存放在priority_queue里，那么这个lowest是winBids里的lowest还是totalBids里的lowest，这里我选择前者理由有二:1. 后者的空间复杂度和时间复杂度都比前者高。因为后者是使用priority_queue 进行存储的，要取得最小a
31、mount,必须一直pop()直到最后一个元素，这提高了时间复杂度，再者不能因为比较大小就对原数据进行修改，所以必须copy一份原先的bids，这又提高了空间复杂度，所以从程序的运行效率来看应该选前者。2. 前者更具有现实的指导意义。对于竞标，人们总想着拿最低的价格换取最多或最好的物品，广告竞标成功的最高和最低价格对于下一次相同广告的竞标将具有非常好的参考价值。所以真正代码的实现时我采用前者。这提醒我们程序员编码前要做好需求分析！Listing filter(string keyword)的实现思路：实现起来和sort有点类似，同样采用函数对象的方法，难点在于remove_if用法,通过msd
32、n上该函数的定义及对经典例子的分析，对这个函数有了进一步的认识。对msdn上经典例子的分析如下：提供程序的运行结果如图所示：再配合msdn上的解释：Eliminates elements that satisfy a predicate from a given range without disturbing the order of the remaining elements and returning the end of a new range free of the specified value.由此可见，使用remove_if,并不能把符合条件的元素删除掉，必须配合使用eras
33、e方可彻底删除。实现：Listing Listing:filter(string keyword) Listing filtedList; TheAdHasNoKeyword theAdHasNoKeyword(keyword); filtedList.objects=this-objects; Listing:Container:iterator delete_end=remove_if(filtedList.objects.begin(),filtedList.objects.end(),theAdHasNoKeyword);filtedList.objects.erase(delete_
34、end,filtedList.objects.end(); return filtedList; TheAdHasNoKeyword和SortBy实现类似，在这里就不粘贴了。Category类重要方法的实现：findOfferings方法的分析：思路：findOfferings (int category, Listing:iterator start, Listing:iterator finish, Listing &matches);该函数主要是将当前分类下所有的广告添加到Listing类型的matches中,其中start和finish是用来遍历系统中所有广告的集合advertisem
35、ents,所以此方法可以这样来实现，遍历该category下所有广告的id(相当于遍历category的items属性值)，对于每一个id再在advertisements中查找与此id相对应的advertisement对象,将其添加到matches中实现：for(map:iterator itercag=this-objectscategory-itemsBegin();itercag!=this-objectscategory-itemsEnd();itercag+)for(Listing:iterator iter=start;iter!=finish;iter+)if(*iter)-ge
36、tNumber()=itercag-second)matches.add(*iter);break;复杂度分析：时间复杂度：设N为此分类下的广告数目，M为所有广告的数目，则复杂度为NM无空间复杂度.findOfferingsRecursive()方法的分析：思路：该方法是要实现查找当前分类下所有的广告及子分类下所有的广告的功能，上面findOfferings已经实现查找当前目录下的所有广告，所以可以采用递归的方法。实现：Category* cag;cag=this-objectscategory;findOfferings(category,start,finish,matches);for(
37、map:iterator itersub=cag-subCategoriesBegin();itersub!=cag-subCategoriesEnd();itersub+)findOfferingsRecursive(itersub-second,start,finish,matches);复杂度分析：时间复杂度：设该分类的层数总共有P层，则该递归函数递归的深度为P，设每层的分类又有Q类，而findOfferings的复杂度为NM，所以findOfferingsRecursive()的复杂度为PQNM第三章 系统测试拍卖现场：按照quantity进行排序：查找含有关键字“篮球”的所有广告：显
38、示“学习用品”类下的所有广告：对“体育用品”进行拍卖篮球：quantity=1 bid1.getAmount()=1 bid2.getAmount()=2运行结果： 乒乓球：quantity=10Bid1.getAmount()=5 Bid1.getQuantity()=3Bid2.getAmount()=6 Bid2.getQuantity()=4Bid3.getAmount()=7 Bid3.getQuantity()=5运行结果：竞标情况：Bid4.getAmount()=8 Bid4.getQuantity()=8Bid4.getAmount()=9 Bid4.getQuantity(
39、)=12出现的问题及解决办法：出现的问题很多，在这里只列举一些1. 向category中添加item时，出现如下问题一步一步调试后发现错误的位置是：addItem的方法体写的有问题原先的：this-items.push_back(item);改正后：this-items.insert(pair(this-items.size()-1),item);(map实现)2. 在实现getTopDutchBids()方法是出现的问题：解决的方法：定义了一个priority_queue copyOfBids(this-bids)3. 出现问题最多的是下面这个：这种错误都是因为没有对vector或者prio
40、rity_queue进行非空判断而直接访问其内容导致程序中断解决办法：使用之前保证他们非空即可4. 在第六个试验中，Group.cpp中用map实现时的重载时，VS2008的智能提示无论如何都调不出来（调不出来就意味着程序有错误），一般这种问题都是由于程序的cpp或h文件没有复制到vs2008的项目文件夹下导致的，可这次的问题却不是因为这个。解决办法：利用vs2008自动画出项目类图的功能，从类图中发现Group.h文件居然重复导入，而真正经过map声明的那个Group.h文件却没有导入到项目中。5. 当客户所需要的数量大于广告提供的数量时，total quantity(客户所需要的数量)显示
41、有问题，比如广告提供5个足球，客户需要10个篮球，运行结果应该为total quantity=10 win quantity=5 lose quantity=5 可结果却是解决办法：一步一步调试，发现系统中有这样的设置：要想真实反映客户的需求，只需注释掉else if即可。第五章 结论该系统允许创建用户、登陆用户。每个用户可以发布拍卖信息、浏览他人的拍卖信息、竞拍拍卖物品。浏览拍卖信息的时候还可以按照各种关键字排序，其中包括按照拍卖开始时间，结束时间，拍卖的数量，拍卖者的联系方式，拍卖中的最低价格和最高价格，还可以通过关键字查询到相关的拍卖信息。系统主要的创新之处在于1. 不仅显示某个广告竞拍成功的最高价，还显示了竞拍成功的最低价,这一功能将有利于竞标者获得物美价廉