教学计划编制问题课程设计报告.docx

1、教学计划编制问题课程设计报告课程设计(论文)题 目 名 称 教学计划编制问题 课 程 名 称 数据结构课程设计 学 生 姓 名 学 号 系 、专 业 信息工程系、通信工程类 指 导 教 师 2012年 12 月 23 日摘 要教学计划是学校保证教学质量和人才培养的关键，也是组织教学过程、安排教学过程、安排教学任务、确定教学编制的基本依据和课程安排的具体形式。是稳定教学秩序、提高教学质量的重要保证。从教学计划的设计、实施等方面，阐明了如何搞好教学管理，从而为提高教学质量提供保证。随着教育改革的不断深入和社会发展的需要，原旧的教学计划在定位上的方向性偏差，已经不再适应社会的需求。因此，应重视教学计

2、划的改革和修订工作，以确保教育教学质量，提高教育教学水平。教学计划编制中的思路:一是明确培养目标;二是注重学科设置的整体性、统一性和灵活性、全面性;三是与学分制改革有机结合。 教学计划是高校实施常规教学活动的基本管理文档,由于传统的手工编制方式存在诸多弊端,开发基于Web应用程序形式的教学计划编制系统具有很好的应用价值。使用C程序设计语言,研究开发教学计划编制系统Web应用系统。关键词: 教学计划；编制；培养目标；管理1 问题描述大学的每个专业都要制定教学计划。假设任何专业都有固定的学习年限，每学年含两学期，每学期的时间长度和学分上限值均相等，每个专业开设的课程都是确定的，而且课程在开设时间的

3、安排必须满足先修关系。每门课程有哪些先修课程是确定的，可以有任意多门，也可以没有。每门课恰好占一个学期。试在这样的前提下设计一个教学计划编制程序。基本要求（1）输入参数包括：学期总数，一学期的学分上限，每门课的课程号(固定占3位的字母数字串)、学分和直接先修课的课程号。（2）允许用户指定下列两种编排策略之一：一是使学生在各学期中的学习负担尽量均匀；二是使课程尽可能地集中在前几个学期中。（3）若根据给定的条件问题无解，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。计划的表格格式自行设计。测试数据学期总数：6；学分上限：10；该专业共开设12门课，课程号从C01到C12，学分顺序为2,3

4、,4,3,2,3,4,4,7,5,2,3。先修关系如下：课程编号课程名称先决条件C1程序设计基础无C2离散数学C1C3数据结构C1，C2C4汇编语言C1C5语言的设计和分析C3，C4C6计算机原理C11C7编译原理C5，C3C8操作系统C3，C6C9高等数学无C10线性代数C9C11普通物理C9C12数值分析C9，C10，C12 需求分析大学的每个专业都要编制教学计划。假设任何专业都有固定的学习年限，每学年含两学期，每学期的时间长度和学分上限都相等。每个专业开设的课程都是确定的，而且课程的开设时间的安排必须满足先修关系。每个课程的先修关系都是确定的，可以有任意多门，也可以没有。每一门课程恰好一

5、个学期。试在这样的情况下设置一个教学计划编制程序。在大学的某个专业中选取几个课程作为顶点,通过各门课的先修关系来构建个图,该图用邻接表来存储,邻接表的头结点存储每门课的信息.本程序的目的是为用户编排课程,根据用户输入的信息来编排出每学期要学的课程. 针对计算机系本科课程，根据课程之间的依赖关系（如离散数学应在数据结构之前开设）制定课程安排计划，并满足各学期课程数目大致相同,而且课程在开设时间的安排必须满足先修关系。输入参数包括：学期总数，一学期的学分上限，每门课的课程号(固定占3位的字母数字串)、学分和直接先修课的课程号。3 概要设计31抽象数据类型定义ADT Graph数据对象V:V是具有相

6、同特性的数据元素的集合,称为顶点集.数据关系R:R=VRVR=(v,w)|v,wV,(v,w)表示v和w之间存在直接先修关系基本操作P:void CreatGraph(ALGraph *);void FindInDegree(ALGraph , int * );void TopologicalSort_1(ALGraph G,int numterm,int maxcredit);void TopologicalSort_2(ALGraph G,int numterm,int maxcredit);ADT Graph栈的定义:ADT Stack数据对象:D=ai|aiElemSet,i=1,2,

7、n,n=0数据关系:R1=ai-1 ai|ai-1,aiD,i=2,n基本操作:void InitStack (SqStack *S);int StackEmpty(SqStack S);void Push(SqStack *S, int );int Pop(SqStack *S, int *e);ADT Stack32模块划分主程序模块 拓扑排序模块4 详细设计41数据类型的定义1头结点，表结点，邻接表的定义#define MAX_VERTEX_NUM 100 /最大课程总数typedef struct ArcNode int adjvex; struct ArcNode *nextarc;

8、 ArcNode;typedef struct VNode char name24; /课程名 int classid; /课程号 int credit; /课程的学分 int indegree; /该结点的入度 int state; /该节点的状态 ArcNode *firstarc; /指向第一条依附该顶点的弧的指针 VNode,AdjListMAX_VEXTEX_NUM;typedef struct AdjList vertices; int vexnum, arcnum; ALGraph;邻接表的基本操作：void CreatGraph(ALGraph *);创建邻接表void Fin

9、dInDegree(ALGraph , int * );求一个结点的入度void TopologicalSort_1(ALGraph G,int numterm,int maxcredit);拓扑排序来编排课程void TopologicalSort_2(ALGraph G,int numterm,int maxcredit);2栈的定义：#define STACk_INIT_SIZE 100 /存储空间的初时分配量#define STACKINCREMENT 10 /存储空间的分配增量typedef int ElemType;typedef struct AdjList vertices;

10、int vexnum, arcnum; ALGraph;基本操作：void InitStack (SqStack *S);栈的初始化int StackEmpty(SqStack S);判断栈是否为空void Push(SqStack *S, int );入栈操作int Pop(SqStack *S, int *e);出栈操作int Sort(SqStack *S,int *t);42主要模块的算法描述1.LocateVex（）：图的邻接表存储的基本操作。由初始条件: 图G存在,u和G中顶点有相同特征转而进行判断，若G中存在顶点u,则返回该顶点在图中位置;否则返回-1。 图 4.12.Creat

11、eGraph（）：构造生成图。采用邻接表存储结构,构造没有相关信息的图G(用一个函数构造种图)。图 4.23.Display（）：输出图的邻接矩阵。采用循环设置输出图的邻接矩阵。 图 4.34.FindInDegree（）：求顶点的入度。 图 4.45.TopologicalSort（）：输出G顶点的拓扑排序结果。有向图G采用邻接表存储结构。若G无回路,则输出G的顶点的一个拓扑序列并返回OK, 否则返ERROR。 图 4.55 测试分析使用VC+，打开教学计划编制问题.cpp文件，接着编译，无错误，然后重建也没有错误，最后执行该文件。要求输入学期总数、一个学期的学分上限、需要编排课程总数、课程

12、名、课程号、该课程的学分，按照出现的每一步来输入该课程设计所提供的相关数据。然后还要输入课程先修课程总数，可以算出有16种关系，分别输出。接着程序会根据这些数据，自动生成建立好的邻接表，用户可以根据系统显示的选择编排策略进行选择，有两种编排策略，最后结果体现在实验的正确测试结果里。显示如下图：6 课程设计总结6.1 问题和解决方法及经验教训、心得体会虽然在大一我们已经学习了C语言，但是，直到本期我们才开设了数据结构这一门课程。这门课程让我从C语言那基础再深入的了解了软件开发的复杂性。对以往模糊的经验，起了总结提升的作用。在学习了这门课程后，我们进行了2个星期的课程设计，来实践我们所学这门课的内

13、容。这次实验，我进行了大量的资料查阅，包括向老师请求帮助解释题目要求，对所学知识进行复习。通过这些努力，我对数据结构这门课程有了新的认识，对编程的步骤，有了具体的体会。通过和同学的广泛交流，我体会到了合作的必要性及合作的优势。更重要的是，这个课题完全脱离于只限于书本上的问题，多用在实际生活当中，让我对计算机行业，充满了信心和自豪。以往我们学的计算机知识一般停留在理论上，这让我们不太理解计算机的应用和前景，而较少注重我们对算法的实践锻炼。而这一次的实习既需要我们去联系理论，又需要我们去实践方法，很多东西看上去都学过，但是和实际联系才知道变通的艰难。书上得来的并不是一切，大多还是需要在其它方面去吸

14、收的，这是我这次实习的最大收获。这次的实验让我们知道该如何跨过实际和理论之间的鸿沟。由于程序十分的复杂，遇到了很多常见的语法错误，及逻辑错误。这需要我们不断的调试分析。符号的格式之类，指针的用法，判断输入输出的条件都是十分容易出错的地方。在逐条排除，向同学老师请教后，程序终于得以完成。这让我明白了，解决问题，要细心认真，集思广益，这样才能把问题解决。6.2 致谢本次的课程设计，并不是我自己一个人设计出来的。首先，我要感谢我的数据结构老师黄老师，本次课程设计黄老师帮助了我们不少，所以在这里我致以最诚挚的谢意，老师，谢谢您！另外，我还要感谢在我这次课程设计中帮助过我的同学，谢谢你们一直以来对我的帮

15、助，没有你们也没有我此次的成果，谢谢。参考文献1 黄同成，黄俊民，董建寅数据结构M北京：中国电力出版社，20082 董建寅，黄俊民，黄同成数据结构实验指导与题解M北京：中国电力出版社，20083 严蔚敏，吴伟民. 数据结构（C语言版）M. 北京：清华大学出版社，20024 刘振鹏，张晓莉，郝杰数据结构M北京：中国铁道出版社，2003附录（源程序清单）#include#include #include #include #include #include #define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASI

16、BLE -1typedef int Status; typedef int Boolean;#define MAX_NAME 10 #define MAXCLASS 100int Z=0;int X=0;int xqzs,q=1,xfsx;typedef int InfoType;typedef char VertexTypeMAX_NAME; #define MAX_VERTEX_NUM 100typedef enumDGGraphKind; typedef struct ArcNode int adjvex; struct ArcNode *nextarc; InfoType *info;

17、 ArcNode; typedef struct VertexType data; ArcNode *firstarc; VNode,AdjListMAX_VERTEX_NUM; typedef struct AdjList vertices,verticestwo; int vexnum,arcnum; int kind;ALGraph;int LocateVex(ALGraph G,VertexType u) int i; for(i=0;iG.vexnum;+i) if(strcmp(u,G.verticesi.data)=0) return i; return -1;Status Cr

18、eateGraph(ALGraph *G) int i,j,k;VertexType va,vb;ArcNode *p;printf(请输入教学计划的课程数: );scanf(%d,&(*G).vexnum);printf(请输入拓扑排序所形成的课程先修关系的边数: );scanf(%d,&(*G).arcnum);printf(输入%d个课程的代表值(%d个字符):n,(*G).vexnum,MAX_NAME); for(i=0;i(*G).vexnum;+i) scanf(%s,(*G).verticesi.data); (*G).verticesi.firstarc=NULL;print

19、f(输入%d个课程的学分值(%d个符):n, (*G).vexnum,MAX_NAME);for(i=0;i(*G).vexnum;+i) scanf(%s,(*G).verticestwoi.data); printf(请顺序输入每条弧(边)的弧尾和弧头(以空格作为间隔):n); for(k=0;kadjvex=j; p-info=NULL; p-nextarc=(*G).verticesi.firstarc; (*G).verticesi.firstarc=p; return OK;void Display(ALGraph G) int i; ArcNode *p; switch(G.ki

20、nd) case DG: printf(有向图n); printf(%d个顶点：n,G.vexnum); for(i=0;iG.vexnum;+i) printf(%s ,G.verticesi.data); printf(n%d条弧(边):n,G.arcnum); for(i=0;iadjvex.data); p=p-nextarc; printf(n); void FindInDegree(ALGraph G,int indegree) int i; ArcNode *p; for(i=0;iG.vexnum;i+) indegreei=0; for(i=0;iadjvex+; p=p-n

21、extarc; typedef int SElemType; #define STACK_INIT_SIZE 10 #define STACKINCREMENT 2 typedef struct SqStack SElemType *base; SElemType *top; int stacksize; SqStack; Status InitStack(SqStack *S) (*S).base=(SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType);if(!(*S).base)exit(OVERFLOW); (*S).top=(*S).b

22、ase;(*S).stacksize=STACK_INIT_SIZE;return OK;Status StackEmpty(SqStack S) if(S.top=S.base) return TRUE; else return FALSE;Status Pop(SqStack *S,SElemType *e) if(*S).top=(*S).base) return ERROR; *e=*-(*S).top; return OK;Status Push(SqStack *S,SElemType e) if(*S).top-(*S).base=(*S).stacksize) (*S).bas

23、e=(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; return OK; typedef int pathoneMAXCLASS;typedef int pathtwoMAXCLASS;Status TopologicalSort(ALGraph G) int i,k

24、,q=1,j=0,count,indegreeMAX_VERTEX_NUM; SqStack S; pathone a; pathtwo b; ArcNode *p; FindInDegree(G,indegree); InitStack(&S); for(i=0;iG.vexnum;+i) if(!indegreei) Push(&S,i); count=0; while(!StackEmpty(S) Pop(&S,&i); ai=*G.verticesi.data; bi=*G.verticestwoi.data; if(qnextarc) k=p-adjvex; if(!(-indegr

25、eek) Push(&S,k); if(countG.vexnum) printf(此有向图有回路n); return ERROR; else printf(为一个拓扑序列。n); printf(教学编制计划已完成。n); return 0;void main() ALGraph f; printf(教学计划编制问题的数据模型为拓扑排序AOV-网结构。n); printf(以下为教学计划编制问题的求解过程:n); printf(请输入学期总数:); scanf(%d,&xqzs); printf(请输入学期的学分上限:); scanf(%d,&xfsx); CreateGraph(&f); Display(f); TopologicalSort(f);