数据结构教学计划的编制问题实验10实验报告.docx
《数据结构教学计划的编制问题实验10实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据结构教学计划的编制问题实验10实验报告.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
数据结构教学计划的编制问题实验10实验报告
数据结构实验报告
实验十:
教学计划的编制问题
姓名：
戴铁泉学号：
20101410305班级：
物联网1001班完成日期：
2012.05.21
一、问题描述：
若用有向网表示教学计划，其中顶点表示某门课程，有向边表示课程之间的先修关系（如果A课程是B课程的先修课程，那么A到B之间有一条有向边从A指向B）。
试设计一个教学计划编制程序，获取一个不冲突的线性的课程教学流程。
（课程线性排列，每门课上课时其先修课程已经被安排）。
基本要求
（1）输入参数：
课程总数，每门课的课程号（固定占3位的字母数字串）和直接先修课的课程号。
（2）若根据输入条件问题无解，则报告适当的信息；否则将教学计划输出到用户指定的文件中。
二．需求分析：
1、本程序需要基于图的基本操作来实现
三．概要设计
抽象数据类型：
为实现上述功能需建立一个结点类，线性表类，图类。
算法的基本思想：
1、图的构建：
建立一个结点类，类的元素有字符型变量用来存储字母，整形变量用来存储位置，该类型的指针，指向下一个元素。
建立一个线性表类，完成线性表的构建。
建立一个图类，完成图的信息的读取，（如有n个点，则建立n个线性表，将每个结点与其指向的结点组成一个线性表，并记录线性表的长度）。
2、Topsort算法：
先计算每个点的入度，保存在数组中。
找到第一个入度为0
的点，将该点所连的各点的入度减一。
再在这些点中找入度为0的点。
如果找到，重复上述操作。
如果找不到，则跳出while循环，再搜索其他的点，看入度是否为0。
再重复上述操作，如果所有的入度为0的点都被寻找到，但个数少于输入顶点的个数，说明该图存在环。
程序的流程：
（1）输入模块：
读入图的信息（顶点和边，用线性表进行存储）。
（2）处理模块：
topsort算法。
（3）输出模块：
将结果输出。
四．详细设计：
算法的具体步骤：
classNode{//结点类
public:
stringnode;
intposition;//位置
Node*next;
boolvisit;//是否被访问
Node（）{visit=false;next=NULL;position=0;node='';}
};
classLine{//线性表类
public:
intnum;
Node*head;
Node*rear;
Node*fence;
Line（）{num=0;head=fence=rear=newNode（）;}
voidinsert（intv,stringch）{//插入元素
Node*current=newNode（）;
current->node=ch;
current->position=v;
fence->next=current;
fence=current;
num++;
}
};
classGraph{//图类
private:
intnumVertex;
intnumEdge;
Line*line;
public:
Graph（intv,inte）{numVertex=v;numEdge=e;line=newLine[v];}
voidpushVertex（）{//读入点
stringch;
for（inti=0;icout<<"请输入顶点"<";
cin>>ch;
line[i].head->node=ch;
line[i].head->position=i;
}
}
voidpushEdge（）{//读入边
stringch1,ch2;
intpos1,pos2;
for（inti=0;i{
cout<<"请输入边"<";
cin>>ch1>>ch2;
for（intj=0;jif（line[j].head->node==ch1）
pos1=j;//找到该字母对应的位置
if（line[j].head->node==ch2）{
pos2=line[j].head->position;
break;
}
}
line[pos1].insert（pos2,ch2）;
}
}
voidtopsort（）{//拓扑排序
inti;
int*d=newint[numVertex];
for（i=0;id[i]=0;//数组初始化
for（i=0;iNode*p=line[i].head;
while（p->next!
=NULL）{
d[p->next->position]++;//计算每个点的入度
p=p->next;
}
}
inttop=-1,m=0,j,k;
for（i=0;iif（d[i]==0）{
d[i]=top;//找到第一个入度为0的点
top=i;
}
while（top!
=-1）{
j=top;
top=d[top];
cout<node<<"";
m++;
Node*p=line[j].head;
while（p->next!
=NULL）{
k=p->next->position;
d[k]--;//当起点被删除，时后面的点的入度-1
if（d[k]==0）{
d[k]=top;
top=k;
}
p=p->next;
}
}
}
cout<if（mcout<<"网络存在回路"<delete[]d;
}
};
intmain（）{
intn,m;
cout<<"请输入节点的个数和边的个数"<cin>>n>>m;
GraphG（n,m）;
G.pushVertex（）;
G.pushEdge（）;
G.topsort（）;
system（"pause"）;
return0;
}
五．调试分析：
将建立的线性表输出来检验图的信息是否完全被读入，构建是否正确。
六．测试结果：
七．实验心得：
1、本实验是在图的遍历问题的基础上做的，图的构建大部分是采用图
的遍历问题中的代码（不过要将结点类中的char改为string型），
自己另外写了topsort函数，就完成了整个程序。
2、topsort函数中一开始采用的方法是找到一个入度为0的点，完成
相应的操作后，重新进行搜索，后来改进代码，先搜索入度为0的
点后面连接的点，这样减少了算法复杂度。
八、附件
教学计划的编制问题.cpp
#include
#include
usingnamespacestd;
classNode{//结点类
public:
stringnode;
intposition;//位置
Node*next;
boolvisit;//是否被访问
Node（）{visit=false;next=NULL;position=0;node='';}
};
classLine{//线性表类
public:
intnum;
Node*head;
Node*rear;
Node*fence;
Line（）{num=0;head=fence=rear=newNode（）;}
voidinsert（intv,stringch）{//插入元素
Node*current=newNode（）;
current->node=ch;
current->position=v;
fence->next=current;
fence=current;
num++;
}
};
classGraph{//图类
private:
intnumVertex;
intnumEdge;
Line*line;
public:
Graph（intv,inte）{numVertex=v;numEdge=e;line=newLine[v];}
voidpushVertex（）{//读入点
stringch;
for（inti=0;icout<<"请输入顶点"<";
cin>>ch;
line[i].head->node=ch;
line[i].head->position=i;
}
}
voidpushEdge（）{//读入边
stringch1,ch2;
intpos1,pos2;
for（inti=0;i{
cout<<"请输入边"<";
cin>>ch1>>ch2;
for（intj=0;jif（line[j].head->node==ch1）
pos1=j;//找到该字母对应的位置
if（line[j].head->node==ch2）{
pos2=line[j].head->position;
break;
}
}
line[pos1].insert（pos2,ch2）;
}
}
voidtopsort（）{//拓扑排序
inti;
int*d=newint[numVertex];
for（i=0;id[i]=0;//数组初始化
for（i=0;iNode*p=line[i].head;
while（p->next!
=NULL）{
d[p->next->position]++;//计算每个点的入度
p=p->next;
}
}
inttop=-1,m=0,j,k;
for（i=0;iif（d[i]==0）{
d[i]=top;//找到第一个入度为0的点
top=i;
}
while（top!
=-1）{
j=top;
top=d[top];
cout<node<<"";
m++;
Node*p=line[j].head;
while（p->next!
=NULL）{
k=p->next->position;
d[k]--;//当起点被删除，时后面的点的入度-1
if（d[k]==0）{
d[k]=top;
top=k;
}
p=p->next;
}
}
}
cout<if（mcout<<"网络存在回路"<delete[]d;
}
};
intmain（）{
intn,m;
cout<<"请输入节点的个数和边的个数"<cin>>n>>m;
GraphG（n,m）;
G.pushVertex（）;
G.pushEdge（）;
G.topsort（）;
system（"pause"）;
return0;
}
升级会员 