数据结构实验报告教学计划编制.doc
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数据结构与程序设计实验
实验报告
课程名称
数据结构与程序设计实验
课程编号
0906550
实验项目名称
教学计划编制
学号
年级
姓名
专业
计算机科学与技术
学生所在学院
计算机学院
指导教师
杨静
实验室名称地点
21B276
哈尔滨工程大学
实验报告五
实验课名称：
数据结构与程序设计实验
实验名称：
教学计划编制
班级：
学号：
姓名：
时间：
2016.05.03
一、问题描述
学历进修需要学生在一定的时间内完成一定的课程学习，每一门课有一定的
学分，修满学分，可获取相应的学历。
因为有些课程内容是另一些课程的学习基
础，所以课程学习之间存有一定的先后次序。
如：
某学历的计算机专业需要学习的课程及课程之间的关系如表1所示。
表1计算机专业进修课程
课程进修关系图
课程编号
课程名称
学分
C1
程序设计基础
2
C2
离散数学
3
C3
数据结构
4
C4
汇编语言
3
C5
程序设计与分析
2
C6
计算机原理
3
C7
编译原理
4
C8
操作系统
4
C9
高等数学
7
C10
线性代数
5
C11
普通物理
2
C12
数值分析
3
C13
软件工程
3
C14
数据库原理
3
本设计的主要任务是根据需要完成的课程的先修关系、每学期开设的课程总
数及总的学习时间，制定出教学计划。
需事先的基本功能如下。
a.课程进修目录的读入。
b.课程进修目录的编辑，如课程增加、删除、信息修改等。
c.满足一定条件的教学计划的输出。
二、数据结构设计
1.以邻接表存储课程名和学分
#defineMAX_VERTEX_NUM100
typedefstructArcNode{//弧结构
intadjvex;//该弧所指向的顶点的位置;
structArcNode*nextarc;//指向下一条弧的指针
InfoType*info;//弧的权值指针
}ArcNode;//表结点
typedefstruct{//头节点
VertexTypedata;//顶点信息
ArcNode*firstarc;//第一个表结点的地址,指向第一条依附该顶点的弧的指针
}VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM];
typedefstruct{
AdjListvertices,vertices2;//分别存课程名和学分
intvexnum,arcnum;//图的当前顶点数和弧数
intkind;//图的种类标志
}ALGraph;//图
2.拓扑排序时为了避免重复检测入度为0的顶点,用栈暂存所有入度为0的顶点
typedefstructSqStack{
SElemType*base;
SElemType*top;
intstacksize;
}SqStack;
三、算法设计
1.利用邻接表作为存储结构，构造课程先后关系的AOV网
intLocateVex（ALGraphG,VertexTypeu）{//返回顶点u在图G中的位置
inti;
for（i=0;iif（strcmp（u,G.vertices[i].data）==0）
returni;
return-1;
}
StatusCreateGraph（ALGraph&G）{//构造图
inti,j,k;
VertexTypev1,v2;//顶点信息,字符串类型
ArcNode*p;//指向第一条依附某顶点的弧的指针
printf（"请输入教学计划的课程数:
"）;//课程数即为顶点数
scanf（"%d",&G.vexnum）;
printf（"请输入课程先修关系数（弧的数目）:
"）;
scanf（"%d",&G.arcnum）;
printf（"请输入%d个课程的名称（以字符代替）:
\n",G.vexnum）;
for（i=0;iscanf（"%s",G.vertices[i].data）;//存储课程名
G.vertices[i].firstarc=NULL;
}
printf（"请输入%d个课程的学分值:
\n",（G）.vexnum）;
for（i=0;iscanf（"%s",G.vertices2[i].data）;//存储学分
}
printf（"请顺序输入每条弧的弧尾和弧头（以空格作为间隔）:
\n"）;
for（k=0;kscanf（"%s%s",v1,v2）;
i=LocateVex（G,v1）;
j=LocateVex（G,v2）;
p=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;//新建一个弧节点
p->adjvex=j;//指向下一个顶点的位置
p->info=NULL;
p->nextarc=G.vertices[i].firstarc;
G.vertices[i].firstarc=p;
}
returnOK;
}
2.在拓扑排序时为了避免重复检测入度为0的顶点,需要用栈暂存所有入度为0的顶点，以下为栈的相关操作
StatusInitStack（SqStack*S）{//构造一个空栈
（*S）.base=（SElemType*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（SElemType））;
if（!
（*S）.base）
exit（OVERFLOW）;
（*S）.top=（*S）.base;
（*S）.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
returnOK;
}
voidClearStack（SqStack*S）{//清空栈
S->top=S->base;
}
StatusStackEmpty（SqStackS）{//判断栈是否为空
if（S.top==S.base）
returnTRUE;
else
returnFALSE;
}
StatusPop（SqStack*S,SElemType*e）{
if（（*S）.top==（*S）.base）
returnERROR;
*e=*--（*S）.top;
returnOK;
}
StatusPush（SqStack*S,SElemTypee）{
if（（*S）.top-（*S）.base>=（*S）.stacksize）{
（*S）.base=（SElemType*）realloc（（*S）.base,（（*S）.stacksize+STACKINCREMENT）*sizeof（SElemType））;
if（!
（*S）.base）
exit（OVERFLOW）;
（*S）.top=（*S）.base+（*S）.stacksize;
（*S）.stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*（（*S）.top）++=e;
returnOK;
}
3.拓扑排序并输出课程设计
a.在有向图中选一个没有前驱的顶点且输出之
b.从图中删除该顶点和所有以它为尾的弧
重复a,b直至全部顶点均已输出，或者不存在无前驱的顶点（图中存在环）
StatusTopologicalSort（ALGraphG）{//输出G顶点的拓扑排序结果
inti,k,count;
intindegree[MAX_VERTEX_NUM];//indegree数组存放顶点入度
boolhas=false;
SqStackS;
pathonea;
pathtwob;
ArcNode*p;
FindInDegree（G,indegree）;//对各顶点求入度indegree[0..vernum-1]
InitStack（&S）;
for（i=0;iif（!
indegree[i]）
Push（&S,i）;//入度为0者入栈
}
count=0;//对输出顶点计数
while（!
StackEmpty（S））{
Pop（&S,&i）;
a[i]=*G.vertices[i].data;//课程名；
b[i]=*G.vertices2[i].data;//学分；
printf（"课程%s→学分%s",G.vertices[i].data,G.vertices2[i].data）;
++count;
for（p=G.vertices[i].firstarc;p;p=p->nextarc）{
k=p->adjvex;
if（!
（--indegree[k]））//对i号顶点的每个邻接点的入度-1
Push（&S,k）;
}
}
if（countprintf（"此有向图有回路\n"）;
returnERROR;
}else{
printf（"为一个拓扑序列。
\n\n"）;
has=true;
}
printf（"各学期中的学习负担尽量均匀（输入1）\n"）;
printf（"用尽可能短的时间完成教学计划（输入2）？
\n"）;
intpattern;
printf（"请选择（1or2）:
"）;
scanf（"%d",&pattern）;
FindInDegree（G,indegree）;//对各顶点求入度indegree[0..vernum-1]
ClearStack（&S）;
printf（"=====================================================\n"）;
printf（"教学计划如下：
\n"）;
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