課程設(shè)計--約瑟夫環(huán)程序設(shè)計

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文檔簡介

1、　　課程設(shè) 計　　課程設(shè)計任務(wù)書　　學生姓名：專業(yè)班級： 　　指導教師：工作單位： 　　題目: 約瑟夫環(huán)程序設(shè)計</p&g

2、t;　　初始條件：　　理論：完成了《匯編語言程序設(shè)計》課程，對微機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和80系列指令系統(tǒng)有了較深入的理解，已掌握了匯編語言程序設(shè)計的基本方法和技巧。　　實踐：完成了《匯編語言程序設(shè)計》的4個實驗，熟悉了匯編語言程序的設(shè)計環(huán)境并掌握了匯編語言程序的調(diào)試方法。<p&

3、gt;　　要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）　　進一步理解和掌握較復雜程序的設(shè)計方法，掌握子程序結(jié)構(gòu)的設(shè)計和友好用戶界面的設(shè)計。具體的設(shè)計任務(wù)及要求：　　有 n個人圍成一圈，他們的編號為1到n。第一個人從1開始順序報數(shù)，凡報到m時，該人退出圈子。其后的人再從1開始順序報數(shù)，直到最后的一個人退出圈子為止。輸出

4、依次退出圈子人的序號。n和m的值從鍵盤輸入，且均小于200。　　程序采用子程序結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)清晰；　　友好清晰的用戶界面，能識別輸入錯誤并控制錯誤的修改。　　在完成設(shè)計任務(wù)后，按要求撰寫課程設(shè)計說明書；對課程設(shè)計說明書的具體要求請見課程設(shè)計指導書。　　閱讀資

5、料：　　1）《IBM—PC匯編語言程序設(shè)計實驗教程》實驗2.4　　2）《IBM—PC匯編語言程序設(shè)計（第2版）》例6.11　　時間安排：　　設(shè)計安排一周：周1、周2：完成系統(tǒng)分析及設(shè)計。&l

6、t;p>　　周3、周4：完成程序調(diào)試，和驗收。　　周5：撰寫課程設(shè)計報告。　　指導教師簽名：年月日　　系主任（或責任教師）簽名：年月日　　目錄&l

7、t;/b>　　問題描述及要求…………………………………………………………………………………… 4　　1.1問題描述……………………………………………………………………………………… 4　　1.2任務(wù)要求……………………………………………………………………………………… 4<

8、p>　　2.設(shè)計說明………………………………………………………………………………………………… 4　　2.1 簡要分析……………………………………………………………………………………… 4　　2.2 概要設(shè)計……………………………………………………………………………………… 4　　2.2.1 主要模塊……

9、………………………………………………………………… 4　　2.2.2 主函數(shù)結(jié)構(gòu)………………………………………………………………….7　　3.算法描述………………………………………………………………………………………………. 8　　3.1 算法描述……………………………………………………………………………………

10、. 8　　3.2 流程框圖……………………………………………………………………………………… 9　　4.源程序與執(zhí)行結(jié)果……………………………………………………………………………… 10　　4.1 源程序…………………………………………………………………………………………… 10<p

11、>　　4.2 執(zhí)行結(jié)果…………………………………………………………………………………………15　　4.2.1 測試方法……………………………………………………………………………15　　4.2.2 測試結(jié)果………………………………………………………………………….15　　5.使用說明…………………………………

12、……………………………………………………………….16　　6.總結(jié)……………………………………………………………………………………………………………17　　匯編語言程序設(shè)計　　----約瑟夫環(huán)程序設(shè)計　　一、問題描述

13、及要求　　1.1問題描述　　有 n個人圍成一圈，他們的編號為1到n。第一個人從1開始順序報數(shù)凡報到m時，該人退出圈子。其后的人再從1開始順序報數(shù)，直到最后的一個人退出圈子為止。輸出依次退出圈子人的序號。n和m的值從鍵盤輸入，且均小于200。

14、;　　1.2任務(wù)要求　　程序采用子程序結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)清晰；　　友好清晰的用戶界面，能識別輸入錯誤并控制錯誤的修改。　　二.設(shè)計說明　　2.1 簡要分析<

15、;p>　　要正確、友好地完成用匯編語言設(shè)計約瑟夫環(huán)，我們應該完成以下幾個功能：　　相關(guān)的交互提示用語　　定義的數(shù)據(jù)段中包含0-200　　編號數(shù)n的輸入　　標志數(shù)m的輸入&l

16、t;/b>　　輸入設(shè)置為只允許輸入三位數(shù)字,其余均不顯示　　顯示的結(jié)果是所有的退出序列,并使用箭標連接　　2.2 概要設(shè)計　　2.2.1 主要模塊　?。?）變量的定義&

17、lt;/b>　　DATA SEGMENT 　　TABLE LABEL WORD　　COUNT = 1　　REPT 200　　DW COUNT <p

18、>　　COUNT = COUNT + 1 　　ENDM 　　PRINT1 DB 'Please input the number of the people(less than 200):$'　　PRINT2 DB 'Please th

19、e flag:$' 　　MESS DB '->$' 　　DATA ENDS　?。?）編號數(shù)n輸入的處理　　n1:MOV AH,07H 　　I

20、NT 21H 　　CMP AL,'0' 　　JB n1　　CMP AL,'9'　　JA n1&l

21、t;b>　　MOV DL,AL　　MOV AH,02H　　INT 21H　　MOV AH,0 　　SUB AL,30H 　　M

22、OV CX,AX 　　MOV BX,CX 　　n2:MOV AH,07H 　　INT 21H 　　CMP AL,'0'　　JB n2

23、;　　CMP AL,'9'　　JA n2　　MOV DL,AL　　MOV AH,02H　　INT 21H</b&

24、gt;　　MOV AH,0 　　SUB AL,30H 　　MOV DX,10　　MUL DX

25、MOV CX,AX　　MOV AX,BX 　　MOV BX,100 　　MUL BX 　　ADD CX,AX 　　n3:MOV AH,07H<b

26、>　　INT 21H　　CMP AL,'0'　　JB n3　　CMP AL,'9'　　JA n3<p&g

27、t;　　MOV DL,AL　　MOV AH,02H　　INT 21H　　MOV AH,0　　SUB AL,30H&l

28、t;b>　　MOV DX,AX　　ADD CX,DX 　　PUSH CX 　　MOV AX,CX 　　MOV CX,2

29、MUL CX 　　MOV BP,AX 　　MOV AX,[SI+BP]　　MOV AX,0FFH 　　MOV [SI+BP],AX 　　CALL CTRL 　　LEA DX

30、,PRINT2 　　MOV AH,09H 　　INT 21H 　　CALL CTRL 　?。?）標志數(shù)m的輸入處理　　n4:MOV AH,07H <

31、p>　　INT 21H 　　CMP AL,'0'　　JB n4　　CMP AL,'9'　　JA n4</p&g

32、t;　　MOV DL,AL　　MOV AH,02H　　INT 21H　　MOV AH,0 　　SUB AL,30H

33、;　　MOV CX,AX 　　MOV BX,CX 　　n5:MOV AH,07H 　　INT 21H　　CMP AL,'0'　　J

34、B n5　　CMP AL,'9'　　JA n5　　MOV DL,AL　　MOV AH,02H

35、INT 21H 　　MOV AH,0 　　SUB AL,30H 　　MOV DX,10　　MUL DX<p

36、>　　MOV CX,AX　　MOV AX,BX 　　MOV BX,100 　　MUL BX 　　ADD CX,AX 　　n6:MOV AH,07H

37、　　INT 21H　　CMP AL,'0'　　JB n6　　CMP AL,'9'　　JA n6</

38、p>　　MOV DL,AL　　MOV AH,02H　　INT 21H　　MOV AH,0　　SUB AL,30H

39、;　　MOV DX,AX　　ADD CX,DX 　　MOV DI,CX 　　2.2.2 主函數(shù)結(jié)構(gòu)　　START: 　　MO

40、V AX,DATA 　　MOV DS,AX 　　LEA SI,TABLE　　MOV BX,0 　　MOV DX,0;　　CALL PRINT </p

41、>　　三.算法描述　　【求解思路】我們知道第一個人(編號一定是m%n-1) 出列之后，剩下的n-1個人組成了一個新的約瑟夫環(huán)　?。ㄒ跃幪枮閗=m%n的人開始）: k k+1 k+2 ... n-2, n-1, 0, 1, 2, ... k-2 并且從k開始報0。&

42、#160;現(xiàn)在我們把他們的編號做一下轉(zhuǎn)換： k --> 0 k+1 --> 1 k+2 --> 2 ... ... k-2 --> n-2 k-1 --> n-1 變換后就完完全全成為了(n-1)個人報數(shù)的子問題.　　假如我們知道這個子問題的解：例如x是最終的勝利者，那

43、么根據(jù)上面這個表把這個x變回去不剛好就是n個人情況的解嗎？?。∽兓厝サ墓胶芎唵?，可以推出來為：x' =(x+k)%n 如何知道(n-1)個人報數(shù)的問題的解？對，只要知道(n-2)個人的解就行了。(n-2)個人的解呢？當然是先求(n-3)的情況 ---- 這顯然就是一個倒推問題！　　下面寫遞推公式：令f[i]表示i個人玩游戲報m退出最后勝利者的編號，最后的結(jié)果自

44、然是f[n] f[1]=0; f[i]=(f[i-1]+m)%i; (i>1) 有了這個公式，我們要做的就是從1-n順序算出f[i]的數(shù)值，最后結(jié)果是f[n]。因為實際生活中編號總是從1開始，我們輸出f[n]+1 由于是逐級遞推，不需要保存每個f[i]，程序也是異常簡單：　　翻譯成C語言如下代碼所示int main() {

45、60; int n, m, i, s=0; scanf("%d%d", &n, &m); for (i=2; i <=n; i++) s=(s+m)%i;

46、60; printf ("The winner is %d\n", s+1); }　　類似的匯編代碼亦可推之.　　【流程框圖】　　四.源程序與執(zhí)行結(jié)果（含測試方法和測試結(jié)果）&l

47、t;b>　　4.1 源程序　　DATA SEGMENT 　　TABLE LABEL WORD　　COUNT = 1　　REPT 200　　DW COUNT

48、　　COUNT = COUNT + 1 　　ENDM ;可以選擇編號數(shù)的上限　　PRINT1 DB 'Please input the number of the people(less than 200):$'　　;用CX寄存器保存編號數(shù) &l

49、t;/p>　　PRINT2 DB 'Please the flag:$';用DI寄存器保存標志值 　　MESS DB '->$' 　　DATA ENDS 　　CODE SEGMENT 　　ASSUME C

50、S:CODE,DS:DATA 　　START: 　　MOV AX,DATA 　　MOV DS,AX 　　LEA SI,TABLE ;SI指向首地址，BX作為移動指針 　　M

51、OV BX,0 　　MOV DX,0 ;DX作為計數(shù)器 　　CALL PRINT ;執(zhí)行該子程序后返回輸入的編號數(shù)和標志值,分別為CX和DI　　L0:MOV AX,0 　　L1:MOV AX,[SI+BX] ;依次取出TABLE中的數(shù)據(jù)

52、　　CMP AX,0 　　JZ L2 ;AX等于0的時候跳轉(zhuǎn)　　CMP AX,0FFH 　　JZ L3 ;AX等于201的時候跳轉(zhuǎn)　　ADD DX,1 ;計數(shù)器加1&

53、lt;/p>　　CMP DX,DI ;比較與標志值是否一致　　JZ L4 ;一致則跳轉(zhuǎn)　　L2:ADD BX,2 ;取下一個數(shù)據(jù)　　JMP L1 　　L3:MOV BX,0 ;重置</p&

54、gt;　　JMP L1 　　L4:MOV AX,[SI+BX] ;取出數(shù)值　　CALL OUTDEC 　　MOV AX,0 　　MOV [SI+BX],AX </p&g

55、t;　　MOV DX,0 　　LOOP L0 　　MOV AH,2H　　INT 21H　　OUTD

56、EC PROC 　　PUSH AX 　　PUSH DX 　　PUSH CX 　　PUSH BX

57、　　MOV CL,100 　　DIV CL ;AX=AX/100,AL保存商,AH保存余數(shù)　　MOV BL,AH 　　MOV DL,AL 　　OR DL,30H ;轉(zhuǎn)換成字符輸出　　MOV AH,02H

58、;顯示輸出 DL=輸出字符　　INT 21H 　　MOV CL,10　　MOV BH,0　　MOV AX,BX</

59、p>　　DIV CL　　MOV DL,AL　　MOV BL,AH　　OR DL,30H 　　MOV AH,02H ;顯示輸出 DL

60、=輸出字符　　INT 21H 　　MOV DL,BL　　OR DL,30H　　MOV AH,02H ;顯示輸出 DL=輸出字符<

61、p>　　INT 21H　　POP BX 　　POP CX 　　CMP CX,1 　　JZ L5

62、　　LEA DX,MESS ;顯示箭標　　MOV AH,09H 　　INT 21H 　　L5:POP DX 　　POP AX <

63、/p>　　RET 　　OUTDEC ENDP 　　PRINT PROC 　　PUSH AX 　　PUSH DX </p&g

64、t;　　PUSH BX 　　LEA DX,PRINT1 　　MOV AH,09H ;顯示字符串　　INT 21H 　　CALL CTRL <p

65、>　　n1:MOV AH,07H ;輸入編號數(shù)n不回顯　　INT 21H 　　CMP AL,'0' ;每次輸入均驗證是否為0-9,否則輸入無效　　JB n1　　CMP

66、AL,'9'　　JA n1　　MOV DL,AL　　MOV AH,02H　　INT 21H<

67、b>　　MOV AH,0 　　SUB AL,30H ;轉(zhuǎn)換成實際數(shù)值　　MOV CX,AX 　　MOV BX,CX ;將最高位數(shù)值存入BX　　n2:MOV AH,07H 　　IN

68、T 21H 　　CMP AL,'0'　　JB n2　　CMP AL,'9'　　JA n2<b

69、>　　MOV DL,AL　　MOV AH,02H　　INT 21H　　MOV AH,0 　　SUB AL,30H ;轉(zhuǎn)換成實際數(shù)值<p&g

70、t;　　MOV DX,10　　MUL DX　　MOV CX,AX　　MOV AX,BX ;將最高位數(shù)值存入AX　　MOV BX,100

71、;　　MUL BX ;將最高位數(shù)乘以100,作為百位　　ADD CX,AX ;把百位數(shù)存入CX　　n3:MOV AH,07H　　INT 21H　　CMP AL,'0'</p&g

72、t;　　JB n3　　CMP AL,'9'　　JA n3　　MOV DL,AL　　MOV AH,02H</p&

73、gt;　　INT 21H　　MOV AH,0　　SUB AL,30H　　MOV DX,AX　　ADD CX,DX ;把個位數(shù)存入CX

74、,并入棧保存　　PUSH CX 　　MOV AX,CX 　　MOV CX,2 　　MUL CX ;計算在TABLE中所對應的偏移字節(jié)　　MOV

75、BP,AX 　　MOV AX,[SI+BP] ;取出TABLE中對應的數(shù)值　　MOV AX,0FFH 　　MOV [SI+BP],AX 　　CALL CTRL ;換行　　LEA DX,PRINT2 &

76、lt;p>　　MOV AH,09H ;顯示字符串　　INT 21H 　　CALL CTRL ;換行　　n4:MOV AH,07H ;輸入標志數(shù)m不回顯　　INT 21H <

77、;/p>　　CMP AL,'0'　　JB n4　　CMP AL,'9'　　JA n4　　MOV DL,AL<

78、/b>　　MOV AH,02H　　INT 21H　　MOV AH,0 　　SUB AL,30H ;轉(zhuǎn)換成實際數(shù)值　　MOV CX,AX </

79、p>　　MOV BX,CX ;將最高位數(shù)值存入BX　　n5:MOV AH,07H 　　INT 21H　　CMP AL,'0'　　JB n5<

80、;/p>　　CMP AL,'9'　　JA n5　　MOV DL,AL　　MOV AH,02H　　INT 21H

81、　　MOV AH,0 　　SUB AL,30H ;轉(zhuǎn)換成實際數(shù)值　　MOV DX,10　　MUL DX<b&

82、gt;　　MOV CX,AX　　MOV AX,BX ;將最高位數(shù)值存入AX　　MOV BX,100 　　MUL BX ;將最高位數(shù)乘以100,作為百位　　ADD CX,AX ;把百位數(shù)存入CX

83、　　n6:MOV AH,07H　　INT 21H　　CMP AL,'0'　　JB n6　　CMP AL,'9'<b

84、>　　JA n6　　MOV DL,AL　　MOV AH,02H　　INT 21H　　MOV AH,0<

85、;p>　　SUB AL,30H　　MOV DX,AX　　ADD CX,DX ;把個位數(shù)存入CX　　MOV DI,CX ;存入DI　　CALL CTRL 　　PO

86、P CX 　　POP BX 　　POP DX 　　POP AX 　　RET

87、　　PRINT ENDP 　　CTRL PROC 　　PUSH AX 　　PUSH DX 　　MOV AH,02H 　　MOV DL,0

88、AH ;打印換行符　　INT 21H 　　MOV DL,0DH ;打印回車符　　INT 21H 　　POP DX <p&

89、gt;　　POP AX 　　RET 　　CTRL ENDP 　　CODE ENDS 　　END START<b

90、>　　4.2 執(zhí)行結(jié)果　　4.2.1 測試方法　　本次測試我們采用的是通過提示用語，依次輸入編號數(shù)和標志數(shù),都為三位數(shù),未滿100的數(shù)高位為0.　　輸入的測試數(shù)據(jù)n與m均小于200,測試類型3種　　(1)n>m 測試例子:n=100 m=1

91、0 (2) n<m 測試例子:n=50 m=100　　(3)n=m 測試例子:n=100 m=100 (4) 大于200的錯誤測試　　另外測試過程中嘗試輸入除數(shù)字以外的字符是無法顯示的,這點無法截圖顯示。　　4.2.2 測試結(jié)果　　測試1<

92、/b>　　測試2　　五、使用說明　　本次課程設(shè)計使用MASMPlus進行實驗，截圖如下：　　六、總結(jié)　　本次匯

93、編語言課程設(shè)計是約瑟夫環(huán)的程序設(shè)計,之前在C++語言以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課程中均有過了解,所以這次上手還算比較容易,但是中途也遇到了匯編程序特有的難題,那就是輸入的問題。課程設(shè)計的要求是輸入兩個小于200的整數(shù),然而匯編語言中規(guī)定的中斷功能一次只能輸入一個字符,這與題目要求相悖甚遠,一時竟陷入了編程困惑中,最后經(jīng)過簡單的思考發(fā)現(xiàn)只需要多次使用07H或01H中斷就可以完成這個功能;但是在進一步的研究后發(fā)現(xiàn),程序應該對數(shù)字以外的輸入進行有效屏蔽,

94、而不是接受所有的字符輸入,于是我使用了CMP指令結(jié)合跳轉(zhuǎn)指令解決了這個問題,程序要求輸入后除了數(shù)字字符以外的所有輸入將不再顯示且也沒有任何副作用,達到了一個比較完美的效果.另外程序引入了多個子程序進行構(gòu)架,力求將程序的可讀性和效率發(fā)揮到極致,當然程序還有很多需要改進的地方:輸入嚴重不符合規(guī)律時可以嘗試給出更友好的交互提示.　　本次課程設(shè)計讓我對匯編語言的幾個重要知識點：寄存器問題、基本命令（mo

95、v,加減乘除操作，跳轉(zhuǎn)、循環(huán)操作）、匯編中斷程序的功能、匯編程序的基本格式以及函數(shù)的定義和調(diào)用有了一個比較清楚的了解。通過本次實驗，我也學會了一種調(diào)試程序的方法，那就是“一個函數(shù)一個函數(shù)單獨測試”的方法。另外一般在編寫程序時，首先應該寫出程序的主體框架，然后再進行修飾、完善。在查錯時，我們一定要一條語句一條語句的推敲，絕不能疏忽大意，因為錯誤的程序往往都是形似而神非，往往錯誤就在那一兩條語句，所以必須仔細。<

96、;p>　　總之，這次匯編語言課程設(shè)計讓我受益菲淺。是一次重要的，有意思的實踐。　　本科生課程設(shè)計成績評定表　　班級：　姓名：學號：　　注：最終成績以五級分制記。優(yōu)（90-100分）、良（80-89分）、中（70-79分）、　　及格（60-69分）、60分以下

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