递归与汉诺塔实验报告:计算机科学与技术

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"软件工程作业——递归与汉诺塔问题" 这篇资源主要涉及的是软件工程中的一个重要概念——递归,并通过解决汉诺塔问题来阐述递归编程的应用。汉诺塔问题是一个经典的计算机科学问题,它有助于理解递归的思想和算法设计。 1. **软件工程**:软件工程是一门综合性的学科,它涵盖了软件开发的整个生命周期,包括需求分析、设计、编码、测试和维护等阶段。在软件工程中,良好的编程技巧和问题解决能力是非常关键的,这体现在能够有效地运用算法和数据结构来解决实际问题。 2. **递归**:递归是一种编程技术,它是指函数或子程序调用自身的过程。在这个过程中,每次调用都会缩小问题规模,直到达到基本情况(base case),然后逐级返回结果。递归在处理分治策略的问题时特别有用,如汉诺塔问题。 3. **汉诺塔问题**:汉诺塔问题是一个典型的递归问题。有三个柱子(a、b、c),开始时,所有盘子按大小顺序在柱子a上堆叠。目标是将所有盘子从a移动到c,每次只能移动一个盘子,并且任何时候大盘子都不能位于小盘子之上。问题的递归解法是先将上部的n-1个盘子借助柱子b从a移动到c,然后移动最底下的大盘子到c,最后再将b上的n-1个盘子借助a移动到c。 4. **实验环境**:实验在Windows 7操作系统上进行,使用C语言编译器GCC。C语言是一种底层、高效的语言,适合实现递归等算法。 5. **实验过程**:实验中给出了汉诺塔问题的C语言代码实现。`hanoi` 函数是递归的核心,它接受三个参数,表示当前盘子的数量、起始柱子、目标柱子和辅助柱子。通过递归调用,首先将除最底部盘子外的n-1个盘子从起始柱子移动到辅助柱子,然后移动最底部的盘子到目标柱子,最后再将辅助柱子上的n-1个盘子移动到目标柱子。 6. **实验总结**:实验不仅锻炼了学生的编程技能,更强调了独立思考和解决问题的重要性。在软件工程的学习中,积极主动的态度和独立解决问题的能力是至关重要的,这将直接影响到未来的工作表现和职业发展。 这个实验实例展示了如何通过递归解决复杂问题,同时也提醒学生们在学习过程中要注重实践和独立思考,避免抄袭和依赖他人,以培养真正有益于未来职业生涯的能力。
2010-07-12 上传
原需求: 1.中央空调是冷暖两用,但一次只能使用一种温控装置。当设置为供暖时,供暖温度控制在25°C~30°C之间,当设置为制冷时,制冷温度控制在18°C~25°C之间。 2.中央空调具备开关按钮,只可人工开启和关闭,中央空调开启后处于待机状态。当关闭后,不响应来自房间的任何温控请求。当有来自从控机的温控要求时,中央空调开始工作。当所有房间都没有温控要求时,中央空调的状态回到待机状态。 3.房间内有独立的从控空调机,但没有冷暖控制设备。从控机具有一个传感器,实时监测房间的温度,并与从控机的目标设置温度进行对比,决定是否需要制冷或制热,并向中央空调机发出请求。如果从控机发出的请求和中央空调设置的冷暖控制状态发生矛盾时,以中央空调机的状态优先,即中央空调机不予响应。 4.从控机只能人工方式开闭,并通过控制面板设置目标温度,目标温度有上下限制。所有房间的初始目标温度由中央空调机设置,每个房间的空调机开启时要读取中央空调机预置的房间温度。温度升降范围应该在目标温度的上下1 °C。房间不考虑大小和管道的分布及大小问题,在达到目标温度后,房间的温度每分钟上下变化0.1°C。 需求变更: 要求中控机能够监控四个房间的实时温度及状态,并要求实时刷新的频率能够进行配置; 要求分控机能够发送高、中、低风速的请求,各验收小组自定义高、中、低风情况下的温度变化值; 增加主机的统计功能,可以根据需要给出日报表、月报表;报表内容待定。报表内容如下:房间号、开关机的次数、温控请求起止时间、温控请求的起止温度及风量大小; 主机同时只能处理三台分机的请求,为此主机要有负载均衡的能力,能够保证所有房间的请求都能进行温度调整; 增加计费功能,也就是可根据主机对分机的请求时长及高中低风速的供风量进行费用计算。假设,每分钟中速风的能量消耗为一个标准功率消耗单位,低速风的每分钟功率消耗为0.8标准功率,高速风的每分钟功率消耗为1.3标准功率;并假设,每一个标准功率消耗的计费标准是10元。(可选)