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数据结构与算法实验课表安排.docx

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数据结构与算法实验课表安排.docx

数据结构与算法实验课表安排

数据结构与算法分析课程设计报告

课题名称：

拓扑排序——

打印输出计算机本科专业4年每学期的课表

 

提交文档学生姓名：

提交文档学生学号：

同组成员名单：

指导教师姓名：

指导教师评阅成绩：

指导教师评阅意见：

提交报告时间：

2010年12月日

1.实验题目:

拓扑排序——打印输出计算机本科专业4年每学期的课表

2.实验的目的和要求:

（1）采用C++实现；

（2）熟练掌握图的应用；

（3）熟练掌握图的邻接矩阵存储结构以级拓扑排序的基本思想；

（4）上机调试程序，掌握查错，排错使程序能正确运行。

3.实验的环境:

（1）硬件环境：

联想G450笔记本电脑

（2）软件环境：

WindowsXP，MicrosoftVisualC++6.0

4.算法描述:

●

程序流程图

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

 

●类的层次结构，每个类的设计,包括数据成员和成员函数组成.

●classGraph

●{

●public:

●virtualintn（）=0;

●virtualinte（）=0;

●virtualintfirst（int）=0;

●virtualintnext（int,int）=0;

●virtualvoidsetEdge（int,int,int）=0;

●virtualvoiddelEdge（int,int）=0;

●virtualintweight（int,int）=0;

●virtualintgetMark（int）=0;

●virtualvoidsetMark（int,int）=0;

●};

●classGraphm:

publicGraph

●{

●public:

●Graphm（intnumVert）;

●~Graphm（）;

●intn（）;

●inte（）;

●intfirst（int）;

●intnext（int,int）;

●voidsetEdge（int,int,int）;

●voiddelEdge（int,int）;

●intweight（int,int）;

●intgetMark（int）;

●voidsetMark（int,int）;

●private:

●intnumVertex,numEdge;

●int**matrix;

●int*mark;

●};

●classLink

●{

●public:

●Link（）;

●Link（stringcode,stringname,intperiod,intsemester,stringprecondition）;

●stringgetCode（）;

●voidsetCode（stringstr）;

●stringgetName（）;

●voidsetName（stringstr）;

●intgetPeriod（）;

●voidsetPeriod（intp）;

●intgetSemaster（）;

●voidsetSemester（ints）;

●stringgetPrecondition（）;

●voidsetPredition（stringstr）;

●Link*getNext（）;

●voidsetNext（Link*）;

●private:

●stringcode;

●stringname;

●intperiod;

●intsemester;

●stringprecondition;

●Link*next;

●};

●classList

●{

●public:

●List（）;

●voidaddCourse（Link*course）;

●voidinsertCourse（Link*course）;

●Link*getHead（）;

●Link*getTail（）;

●voidprintlist（）;

●private:

●Link*head;

●Link*tail;

●};

●测试程序说明

●intmain（）

●{

●readFromFile（）;//从文件读取课程信息

●Graphmgraph（38）;

●buildGraph（list,&graph）;//做课程信息图

●topsort（&graph）;//对图进行拓扑排序

●sortedlist.printlist（）;//打印排序后的结构

●cout<

●courseArrange（）;//安排课表

printSchoolTimeTable（）;//打印课表，并将其存入文件

●return0;

●}

●

5.源程序清单:

●添加必要的注释

●staticListlist;//存放初始课程信息

●staticListsortedlist;//存放拓扑排序后的课程信息（顺序）

●staticintarraynum[8];//保存每个学期要开设的课程数目

●staticintindex;//共八个学期

●staticstringcourName;//从文件读取课程编码

●staticstringcourCode;//从文件读取课程名称

●staticstringcourPrecondition;//从文件读取课程的先决条件

●staticintcourperiod;//从文件读取对应课程的开设学时数

●staticintcoursemester;//从文件读取对应课程的开课学期

●//读取文件数据，创建list

●voidreadFromFile（）

●{

●fstreaminput;

●input.open（"course_inf.txt"）;

●charch;

●ch=input.get（）;

●while（!

（ch>='0'&&ch<='9'））//开始出现数字时，开始读取arraynum[]

●ch=input.get（）;

●if（ch>='0'&&ch<='9'&&（index<8））

●{

●while（ch!

='\n'）

●{

●if（ch>='0'&&ch<='9'&&（index<8））

●arraynum[index++]=ch-48;//将读入的字符转换成对应数字

●ch=input.get（）;

●}

●}

●while（ch!

='c'）

●ch=input.get（）;

●while（ch!

='\n'）

●ch=input.get（）;//跳过所有注释行

●while（!

input.eof（））

●{

●if（ch=='c'）

●{

●while（ch!

=9）

●{

●courCode.insert（courCode.size（）,1,ch）;//读取courCode

●ch=input.get（）;

●}

●while（ch==9）

●ch=input.get（）;

●while（ch!

=9）

●{

●courName.insert（courName.size（）,1,ch）;//读取courName

●ch=input.get（）;

●}

●while（ch==9）

●ch=input.get（）;

●courperiod=ch-48;//读取courperiod

●ch=input.get（）;

●while（ch==9）

●ch=input.get（）;

●coursemester=ch-48;//读取coursemester

●ch=input.get（）;

●while（ch==9）

●ch=input.get（）;

●if（ch=='c'）

●while（ch!

='\n'）//读取courPrecondition

●{

●courPrecondition.insert（courPrecondition.size（）,1,ch）;

●ch=input.get（）;

●}

●}//if

●ch=input.get（）;

●if（courCode.size（）>0）

●{

●Link*courselink=newLink（courCode,courName,courperiod,

●coursemester,courPrecondition）;//读取一次完整的信息即可将它生成一个Link节点

●list.addCourse（courselink）;//将Link节点加入List

●}

●courCode.erase（）;//清除string中的内容，用于下一行次读取文件

●courName.erase（）;

●courPrecondition.erase（）;

●}//while

●input.close（）;

●}

●//建图，添加有先决条件的结点之间的边

●voidbuildGraph（List&courseList,Graph*courseGraph）

●{

●Link*courselink=courseList.getHead（）;

●intv1=0;

●while（courselink!

=NULL）

●{

●stringstr=courselink->getPrecondition（）;

●for（inti=0;str[i]!

='\0';）

●{

●if（str[i]=='c'）//课程以c开头，由此分辨先决条件

●{

●charch1=str[++i];

●charch2=str[++i];

●intv2=10*（ch1-48）+（ch2-48）-1;//将课程号转换为整型数据,图的下标用int表示的

●courseGraph->setEdge（v2,v1,1）;

●}

●else

●i++;

●}

●v1++;

●courselink=courselink->getNext（）;

●}

●}

●voidtophelp（Graph*G,intv）//Processv

●{

●G->setMark（v,0）;

●for（intw=G->first（v）;wn（）;w=G->next（v,w））

●if（G->getMark（w）==1）

●tophelp（G,w）;

●Link*courselink=list.getHead（）;

●for（inti=0;i

●{

●courselink=courselink->getNext（）;

●}

●sortedlist.insertCourse（courselink）;//将拓扑排序的正序存入sortedlist中，用于课程的安排

●}

●voidtopsort（Graph*G）//Topologicalsort

●{

●inti;

●for（i=0;in（）;i++）//Initialize

●G->setMark（i,1）;

●for（i=0;in（）;i++）//Dovertices

●if（G->getMark（i）==1）

●tophelp（G,i）;//Callhelper

●}

●voidcourseArrange（）//安排课表

●{

●Link*temp=sortedlist.getHead（）;

●intcount[8];

●for（inti=0;i<8;i++）

●count[i]=0;

●for（;count[0]<7&&temp!

=NULL;temp=temp->getNext（））//优先安排已经预设学期的课程

●{

●if（temp->getSemaster（）==1）

●count[0]++;

●elseif（temp->getSemaster（）==2）

●count[1]++;

●elseif（temp->getSemaster（）==3）

●count[2]++;

●elseif（temp->getSemaster（）==4）

●count[3]++;

●elseif（temp->getSemaster（）==5）

●count[4]++;

●elseif（temp->getSemaster（）==6）

●count[5]++;

●elseif（temp->getSemaster（）==7）

●count[6]++;

●elseif（temp->getSemaster（）==8）

●count[7]++;

●}

●temp=sortedlist.getHead（）;//再按学期顺序安排已经安排学期的课程，srtedlist中的先后顺序对应了学期的先后顺序

●for（;temp!

=NULL;temp=temp->getNext（））

●{

●if（count[0]

●{

●if（temp->getSemaster（）==0）

●{

●temp->setSemester

（1）;

●count[0]++;

●}

●}

●elseif（count[1]

●{

●if（temp->getSemaster（）==0）

●{

●temp->setSemester

（2）;

●count[1]++;

●}

●}

●elseif（count[2]

●{

●if（temp->getSemaster（）==0）

●{

●temp->setSemester（3）;

●count[2]++;

●}

●}

●elseif（count[3]

●{

●if（temp->getSemaster（）==0）

●{

●temp->setSemester（4）;

●count[3]++;

●}

●}

●elseif（count[4]

●{

●if（temp->getSemaster（）==0）

●{

●temp->setSemester（5）;

●count[4]++;

●}

●}

●elseif（count[5]

●{

●if（temp->getSemaster（）==0）

●{

●temp->setSemester（6）;

●count[5]++;

●}

●}

●elseif（count[6]

●{

●if（temp->getSemaster（）==0）

●{

●temp->setSemester（7）;

●count[6]++;

●}

●}

●else//semter8

●{

●if（temp->getSemaster（）==0）

●{

●temp->setSemester（8）;

●count[7]++;

●}

●}

●}

●}

●

voidprintSchoolTimeTable（）//打印课表

{

Link*temp=sortedlist.getHead（）;//semter1

cout<<"coursesofsemester1:

"<

fstreamoutput;

output.open（"course_table.txt"）;

output<<"第一学期课程:

"<

for（;temp!

=NULL;temp=temp->getNext（））

{

if（temp->getSemaster（）==1）

{

output<getCode（）<<""<getName（）<

cout<getCode（）<<""<getName（）<

}

}

temp=sortedlist.getHead（）;//semter2

cout<<"coursesofsemester2:

"<

output<<"第二学期课程:

"<

for（;temp!

=NULL;temp=temp->getNext（））

{

if（temp->getSemaster（）==2）

{

output<getCode（）<<""<getName（）<

cout<getCode（）<<""<getName（）<

}

}

temp=sortedlist.getHead（）;//semter3

cout<<"coursesofsemester3:

"<

output<<"第三学期课程:

"<

for（;temp!

=NULL;temp=temp->getNext（））

{

if（temp->getSemaster（）==3）

{

output<getCode（）<<""<getName（）<

cout<getCode（）<<""<getName（）<

}

}

temp=sortedlist.getHead（）;//semter4

cout<<"coursesofsemester4:

"<

output<<"第四学期课程:

"<

for（;temp!

=NULL;temp=temp->getNext（））

{

if（temp->getSemaster（）==4）

{

output<getCode（）<<""<getName（）<

cout<getCode（）<<""<getName（）<

}

}

temp=sortedlist.getHead（）;//semter5

cout<<"coursesofsemester5:

"<

output<<"第五学期课程:

"<

for（;temp!

=NULL;temp=temp->getNext（））

{

if（temp->getSemaster（）==5）

{

output<getCode（）<<""<getName（）<

cout<getCode（）<<""<getName（）<

}

}

temp=sortedlist.getHead（）;//semter6

cout<<"coursesofsemester6:

"<

output<<"第六学期课程:

"<

for（;temp!

=NULL;temp=temp->getNext（））

{

if（temp->getSemaster（）==6）

{

output<getCode（）<<""<getName（）<

cout<getCode（）<<""<getName（）<

}

}

temp=sortedlist.getHead（）;//semter7

cout<<"coursesofsemester7:

"<

output<<"第七学期课程:

"<

for（;temp!

=NULL;temp=temp->getNext（））

{

if（temp->getSemaster（）==7）

{

output<getCode（）<<""<getName（）<

cout<getCode（）<<""<getName（）<

}

}

temp=sortedlist.getHead（）;//semter8

cout<<"coursesofsemester8:

"<

output<<"第八学期课程:

"<

for（;temp!

=NULL;temp=temp->getNext（））

{

if（temp->getSemaster（）==8）

{

output<getCode（）<<""<getName（）<

cout<getCode（）<<""<getName（）<

}

}

output.close（）;

}

6.运行结果:

●测试数据选择

●（课程编码，课程名称，开课学时，预设开课学期，先决条件）

●

（"c01","程序设计基础",5,0,""）（"c02","离散数学",6,0,"c01"）

●（"c03","数据结构",4,0,"c01c02"）（"c04","汇编语言",5,0,"c01"）

●（"c05","算法设计",4,0,"c03c04"）（"c06","计算机组成原理",6,0,""）

●（"c07","微机原理",4,0,"c03"）（"c08","单片机应用",3,0,"c03"）

●（"c09","编译原理",5,0,"c03"）（"c10","操作系统原理",4,0,"c03"）

●（"c11","数据库原理",5,0,"c03"）（"c12","高等数学",6,0,""）

●（"c13","线性代数",6,0,""）（"c14","数值分析",6,0,"c12"）

●（"c15","普通物理",6,0,"c12"）（"c16","计算机文化",3,0,""）

●（"c17","计算机系统结构",6,0,"c06"）（"c18","

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