概要设计 数据结构设计

概要设计是程序系统设计的第一步，它主要包括程序系统的基本处理流程、组织结构、模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和安全性设计等。而数据结构设计是概要设计的一个重要组成部分，它主要涉及到抽象数据类型（ADT）、主要模块算法、函数调用关系图等内容。在数据结构设计中，需要选择合适的数据结构来存储和处理数据，以满足程序系统的功能需求。同时，需要对数据结构进行概要设计，包括主要数据结构和基本操作的详细说明。

相关问题

数据结构家谱管理系统概要设计

根据提供的引用内容，以下是数据结构家谱管理系统的概要设计：

1. 数据结构：
- 使用树形结构存储家族信息。
- 父节点指针
- 兄弟节点指针

2. 功能函数设计：
- 添加成员函数：
- 输入姓名、辈份、父节点信息。
- 创建新节点并将其插入到树中合适的位置。
- 删除成员函数：
- 输入要删除的成员姓名。
- 在树中找到该成员并删除。
- 统计家族成员人数函数：
- 遍历整个树，统计节点数量。
- 查询家族成员辈份函数：
- 输入成员姓名。
- 在树中找到该成员并返回其辈份。

3. 示例代码：

   class Node:
       def __init__(self, name, generation, parent=None, sibling=None):
           self.name = name
           self.generation = generation
           self.parent = parent
           self.sibling = sibling

   class FamilyTree:
       def __init__(self):
           self.root = None

       def add_member(self, name, generation, parent_name):
           if self.root is None:
               self.root = Node(name, generation)
           else:
               parent = self.find_member(parent_name)
               if parent is not None:
                   new_member = Node(name, generation, parent)
                   if parent.sibling is None:
                       parent.sibling = new_member
                   else:
                       sibling = parent.sibling
                       while sibling.sibling is not None:
                           sibling = sibling.sibling
                       sibling.sibling = new_member

       def delete_member(self, name):
           member = self.find_member(name)
           if member is not None:
               if member.parent is not None:
                   sibling = member.parent.sibling
                   if sibling == member:
                       member.parent.sibling = None
                   else:
                       while sibling.sibling != member:
                           sibling = sibling.sibling
                       sibling.sibling = member.sibling
               else:
                   self.root = None

       def count_members(self):
           count = 0
           if self.root is not None:
               count += 1
               current = self.root
               while current.sibling is not None:
                   count += 1
                   current = current.sibling
           return count

       def find_member(self, name):
           if self.root is not None:
               current = self.root
               if current.name == name:
                   return current
               while current.sibling is not None:
                   current = current.sibling
                   if current.name == name:
                       return current
           return None

   # 创建家族树
   family_tree = FamilyTree()
   family_tree.add_member("祖父", 1, "")
   family_tree.add_member("父亲", 2, "祖父")
   family_tree.add_member("叔叔", 2, "祖父")
   family_tree.add_member("姑姑", 2, "祖父")
   family_tree.add_member("自己", 3, "父亲")
   family_tree.add_member("兄弟姐妹", 3, "父亲")
   family_tree.add_member("堂兄弟姐妹", 3, "叔叔")

   # 统计家族成员人数
   member_count = family_tree.count_members()
   print("家族成员人数：", member_count)

   # 查询家族成员辈份
   member_generation = family_tree.find_member("自己").generation
   print("自己的辈份：", member_generation)

数据结构航空客运订票系统概要设计

数据结构在航空客运订票系统中起着关键作用，它帮助管理和优化复杂的业务流程。概要设计通常会涉及以下几个主要部分：

1. 用户接口：系统需要提供易于使用的界面，允许用户查询航班信息、预订座位、修改订单和退票等。这可能涉及到队列或堆栈的数据结构来处理并发请求。

2. 数据存储：使用数据库来管理航班信息（如航班编号、出发地、目的地、日期、座位等），以及用户订单（乘客信息、预订状态等）。可以使用关联数组或哈希表来快速查找特定航班。

3. 航班管理：使用优先队列（如FIFO或LIFO）来模拟航班的预订过程，保证先到先服务。还可以用栈来处理座位分配，从后向前分配，避免冲突。

4. 订单管理：使用链表或树（例如二叉搜索树）来组织和更新订单，方便查找和排序。考虑使用队列来处理支付和确认环节，保持流程的线性执行。

5. 预订逻辑：使用条件分支和循环结构来实现预订算法，如检查座位可用性、处理预订限制（如全价/折扣价、儿童/老人政策）。

6. 错误处理与异常处理：利用堆栈或链表记录错误日志，以便于追踪问题。