数据结构——课程设计之~安排教学计划

1. 问题描述

大学的每个专业都要制订教学计划。假设任何专业都有固定的学习年限，每学年含两个学期，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。

要求实现的基本功能如下：

（1）录入课程目录。

（2）可以编辑课程目录，如课程增加、删除、信息修改等。

（3）满足一定条件的教学计划的输出。

2. 设计要求

（1）基本要求：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（固定为占3为的字母和数字串）、学分和直接先修课程的课程号。

（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；二是使课程尽量地集中在前几个学期中。

（3）若根据给定的条件无解，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。教学计划的表格格式自行设计。

3. 测试数据

学期总数：8；学分上限：10；该专业共开设16门课，课程号从C01~C16，学分顺序为2,3,4,3,2,3,4,4,4,5,4,4,2,3,2,3；先修关系自定义（画图）。

4. 实现提示

可设学期总数不超过10，课程总数不超过60。如果输入的先修课程号不在该专业开设的课程序列中，则作为错误处理。应建立内部课程序号与课程号之间的对应关系。

代码（已由codeblocks编译通过）：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

struct node
{
char name[33];
int xf;
};

int all_terms, t_max_xf, t_V, t_E;
vector<node> G[1009];
map<string, int> mp;

void create_graph()
{
int i;
printf("\t\t\t欢迎使用教学计划编制系统\n");
printf("输入学期总数: ");
scanf("%d", &all_terms);
printf("请输入学期的学分上限: ");
scanf("%d",&t_max_xf);
printf("请输入教学计划的课程数: " );
scanf("%d", &t_V);
printf( "请输入各个课程的先修课程的总和(边总数): ");
scanf("%d",&t_E);
printf( "请输入%d个课程的课程号(最多30个字符,小写字母c+数字如c10)\n", t_V);
node data;
for(i = 1; i <= t_V; i++)
{
printf ("请输入第%d个: ",i);
scanf(" %s", data.name);
G[i].push_bac
ca02
k(data);
mp[G[i][0].name] = i;
}
printf("请输入%d个课程分别对应的学分值:\n", t_V);
for(i = 1; i <= t_V; i++) scanf("%d", &G[i][0].xf);
printf("请输入下列课程的先修课程(输入以#结束)\n");
char s[33];
for(i = 1; i <= t_V; i++)
{
printf(" %s的先修课程: ", G[i][0].name);
while(true)
{
scanf(" %s", s);
if(s[0] == '#') break;
G[i].push_back(G[mp[s]][0]);
}
}
printf("\t\t\t录入数据成功\n");
}

void display()
{
int i, j;
printf("有向图\n");
printf("%d个顶点", t_V);
for(i = 1; i <= t_V; ++i) printf("%s%c", G[i][0].name, i == t_V ? '\n' : ' ');
printf("%d条弧边:\n", t_E);
for(i = 1; i <= t_V; i++)
{
int k = G[i].size();
for(j = 0; j < k; j++)
printf("%s---->%s\n", G[i][0].name, G[i][j].name);
}
}

void solve1(int ans[])
{
int q = 1, cnt = 0;
while (q <= all_terms)
{
int num = t_V / all_terms;
printf("\n第%d个学期应学课程: ", q);
while(num--)
{
printf("%s%c", G[ans[cnt++]][0].name, num != 0 ? ' ' : '\n');
}
if (q == all_terms) printf("OK Over!\n");
q++;
}
}

void solve2(int ans[])
{
int q = 1, cnt = 0;
while (q <= all_terms)
{
int C = G[ans[cnt]][0].xf;
printf("\n第%d个学期应学课程: ", q);
while(cnt < t_V && C <= t_max_xf)
{
printf("%s ", G[ans[cnt]][0].name);
if(cnt+1 < t_V) C = C + G[ans[cnt+1]][0].xf;
cnt++;
}
if(cnt >= t_V || q == all_terms)
{
cout << endl;
printf("OK Over!\n");
break;
}
q++;
}
}

void topo_sort()
{
int i, j, vis[1009];
memset(vis, 0, sizeof(vis));
for(i = 1; i <= t_V; i++)
{
int k = G[i].size();
for(j = 1; j < k; j++)
vis[mp[G[i][j].name]]++;
}
int ans[1009], cnt = 0;
memset(ans, 0, sizeof(ans));
stack<int> s;
for(i = 1; i <= t_V; i++)
{
if(!vis[i]) s.push(i);
}
while(!s.empty())
{
int cur = s.top(); s.pop();
ans[cnt++] = cur;
int k = G[cur].size();
for(j = 1; j < k; j++)
{
int num = mp[G[cur][j].name];
vis[num]--;
if(!vis[num]) s.push(num);
}
}
if(cnt != t_V) puts("Error!");
else
{
puts("OK!");
while(true)
{
printf("\n\t\t\t请选择功能:\n");
printf("\t\t\t1.平均分配\n");
printf("\t\t\t2.靠前分配\n");
printf("\t\t\t3.退出\n");
int sel;
scanf("%d", &sel);
switch(sel)
{
case 1: solve1(ans); break;
case 2: solve2(ans); break;
}
if(sel == 3) break;
}
}
}

int main()
{
create_graph();
display();
topo_sort();
return 0;
}

/*

6
10
12
16
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
c9
c10
c11
c12
2 3 4 3 2 3 4 4 7 5 2 3
#
c1 #
c1 c2 #
c1 #
c3 #
c11 #
c5 c3 #
c3 c6 #
#
c9 #
c9 #
c9 c10 c1 #

*/