数据结构：教学计划的编制问题(实验10实验报告)由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“数据结构图的实验报告”。
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： cla Node{//结点类 public:
string node;
int position;//位置
Node* next;
bool visit;//是否被访问
Node(){visit=false;next=NULL;position=0;node=' ';} };cla Line{
//线性表类 public: int num;Node* head;Node* rear;Node* fence;Line(){num=0;head=fence=rear=new Node();}
void insert(int v,string ch){
//插入元素
} Node* current=new Node();current->node=ch;current->position=v;fence->next=current;fence=current;num++;};cla Graph{
//图类 private: int numVertex;int numEdge;Line* line;public: Graph(int v,int e){numVertex=v;numEdge=e;line =new Line[v];} void pushVertex(){ //读入点
} void pushEdge(){ //读入边
string ch1,ch2;int pos1,pos2;for(int i=0;i
} cout>ch;line[i].head->node=ch;line[i].head->position=i;
}
} cout>ch1>>ch2;for(int j=0;j
} line[pos1].insert(pos2,ch2);if(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;
void topsort(){
//拓扑排序
int i;int *d=new int[numVertex];
for(i=0;i
//数组初始化
for(i=0;i
Node* p=line[i].head;while(p->next!=NULL){ d[p->next->position]++;//计算每个点的入度
}
p=p->next;} int top=-1,m=0,j,k;
for(i=0;i
} while(top!=-1){ if(d[i]==0){ d[i]=top;
//找到第一个入度为0的点
top=i;
j=top;
top=d[top];
coutnode
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(m
//输出点的个数小于输入点的个数，不能完全遍历
cout
delete []d;} };int main(){
int n,m;cout>n>>m;Graph G(n,m);
G.pushVertex();G.pushEdge();G.topsort();system(“pause”);
return 0;} 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 using namespace std;cla Node{//结点类 public:
string node;
int position;//位置
Node* next;
bool visit;//是否被访问
Node(){visit=false;next=NULL;position=0;node=' ';} };cla Line{
//线性表类 public:
int num;Node* head;Node* rear;Node* fence;Line(){num=0;head=fence=rear=new Node();}
void insert(int v,string ch){
//插入元素
Node* current=new Node();current->node=ch;current->position=v;
};
} fence->next=current;fence=current;num++;cla Graph{
//图类 private:
int numVertex;int numEdge;Line* line;public:
Graph(int v,int e){numVertex=v;numEdge=e;line =new Line[v];} void pushVertex(){ //读入点
} void pushEdge(){ //读入边 string ch;for(int i=0;i
} cout>ch;line[i].head->node=ch;line[i].head->position=i;
} string ch1,ch2;int pos1,pos2;for(int i=0;i
} cout>ch1>>ch2;for(int j=0;j
} line[pos1].insert(pos2,ch2);if(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;
void topsort(){
//拓扑排序
int i;int *d=new int[numVertex];
for(i=0;i
//数组初始化
for(i=0;i
} Node* p=line[i].head;while(p->next!=NULL){ d[p->next->position]++;//计算每个点的入度
p=p->next;} int top=-1,m=0,j,k;
for(i=0;i
} while(top!=-1){ if(d[i]==0){ d[i]=top;
//找到第一个入度为0的点
top=i;
j=top;
top=d[top];
coutnode
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
//输出点的个数小于输入点的个数，不能完全遍历
cout
delete []d;} };int main(){
int n,m;cout>n>>m;Graph G(n,m);G.pushVertex();
G.pushEdge();G.topsort();system(“pause”);
return 0;}
