数据结构应用：航班订票系统与算法设计

"数据结构课程设计，使用栈的链式存储实现飞机订票系统，包括航班查询、机票订购、航班时间及地点查询等。涉及到数据结构、飞机订票系统的实现" 在数据结构课程设计中，使用栈的链式存储来实现飞机订票系统是一种常见且实用的方法。栈是一种具有后进先出（LIFO）特性的数据结构，非常适合用于处理一些具有回溯性质的问题。在这个系统中，我们可以创建一个栈来存储航班信息，如航班号、起飞时间、到达地点等，以便于执行以下功能： 1. 航班查询：用户可以输入航班号或其他相关信息，系统通过遍历栈中的元素来查找匹配的航班信息，并返回结果。 2. 机票订购：当用户选择预订机票时，系统会在栈中检查航班座位的可用性，如果还有空余座位，就进行预订操作并更新航班座位状态。 3. 按航班时间查询：用户可以根据出发或到达时间查询航班，系统可以通过遍历栈并比较时间戳来找到符合条件的航班。 4. 按航班地点查询：用户可以输入机场代码或城市名来查找相关航班，系统会搜索栈中包含指定地点的所有航班。 除了上述问题，还提供了其他数据结构应用的示例： - 例2.1 老鼠和猫的游戏：这是一个典型的循环链表问题。通过构建一个循环链表，猫从第一个节点开始，每隔一个节点吃掉一个老鼠，直到链表为空。解决方案可以是使用两个指针，一个快指针每次移动两步，一个慢指针每次移动一步，当快指针回到起点时，慢指针指向的就是最后幸存的老鼠。 - 例2.2 电话号码查询问题：这里涉及到了有序表和索引的概念。通过建立一个按姓氏排序的索引表，可以提高查找效率。当查找某个姓名的电话号码时，先在索引表中定位到对应的姓氏，然后在电话号码登记表中查找到对应的人。这种索引结构大大减少了查找时间，尤其适用于大数据量的情况。 - 例2.3 田径赛时间安排问题：这个问题可以抽象为无向图的着色问题。每个项目是一个顶点，选手选择的项目之间用边相连。要解决这个问题，可以使用贪心算法，给每个顶点分配颜色（代表时间），确保相邻的顶点颜色不同。在这个例子中，只需要4种颜色（时间）就可以安排所有比赛，实现了资源的最优利用。 通过这些实例，我们可以看到数据结构在实际问题解决中的重要作用。合理选择和使用适当的数据结构，如栈、链表、索引表和图，能够极大地提高程序的效率和实用性。在设计飞机订票系统的过程中，理解并灵活运用这些数据结构，可以构建出高效、用户友好的系统。