教学计划编制问题

Question

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。

2、基本要求
(1)输入参数：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，规定从C01~C12)、学分和直接先修课的课程号。
(2)输出参数：输出提示信息，由用户在键盘上输入运行程序中规定的命令来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。

Answer 1

以下为我设计的一段程序，其中有一些错误，并且将教学计划输入到指定的文件中这一要求没有完成，望一并指正和修改，因为该问题为我的课程设计，十分的急迫，我将表示无限的感激并永远的支持该网站！

/* 输出有向图的一个拓扑序列及其应用问题的算法实现程序 */
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<malloc.h> // malloc()等
#include<limits.h> // INT_MAX等
#include<stdio.h> // EOF(=^Z或F6),NULL
#include<stdlib.h> // atoi()52
#include<io.h> // eof()
#include<math.h> // floor(),ceil(),abs()
#include<process.h> // exit()
#include<iostream.h> // cout,cin
// 函数结果状态代码
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
typedef int Status; // Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等
typedef int Boolean; // Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE
#define MAX_NAME 10
/* 顶点字符串的最大长度 */
#define MAXCLASS 100
int Z=0;
int X=0;
int xqzs,q=1,xfsx;
typedef int InfoType;
typedef char VertexType[MAX_NAME]; /* 字符串类型 */
/* 图的邻接表存储表示 */
#define MAX_VERTEX_NUM 100
typedef enum{DG}GraphKind; /* {有向图,有向网,无向图,无向网} */
typedef struct ArcNode
{
int adjvex; /* 该弧所指向的顶点的位置 */
struct ArcNode *nextarc; /* 指向下一条弧的指针 */
InfoType *info; /* 网的权值指针） */
}ArcNode; /* 表结点 */
typedef struct
{
VertexType data; /* 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]; /* 头结点 */
typedef struct
{
AdjList vertices,verticestwo;
int vexnum,arcnum; /* 图的当前顶点数和弧数 */
int kind; /* 图的种类标志 */
}ALGraph;
/* 图的邻接表存储的基本操作 */
int LocateVex(ALGraph G,VertexType u)
{ /* 初始条件: 图G存在,u和G中顶点有相同特征 */
/* 操作结果: 若G中存在顶点u,则返回该顶点在图中位置;否则返回-1 */
int i;
for(i=0;i<G.vexnum;++i)
if(strcmp(u,G.vertices[i].data)==0)
return i;
return -1;
}
Status CreateGraph(ALGraph *G)
{ /* 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4种图) */
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("请输入%d个课程的代表值(<%d个字符): ",(*G).vexnum,MAX_NAME);
for(i=0;i<(*G).vexnum;++i) /* 构造顶点向量 */
{ scanf("%s",(*G).vertices[i].data);
(*G).vertices[i].firstarc=NULL;
}
printf("请输入%d个课程的学分值(<%d个字符): ",(*G).vexnum,MAX_NAME);
for(i=0;i<(*G).vexnum;++i) /* 构造顶点向量 */
{scanf("%s",(*G).verticestwo[i].data);
}
printf("请顺序输入每条弧(边)的弧尾和弧头(以空格作为间隔): ");
for(k=0;k<(*G).arcnum;++k) /* 构造表结点链表 */
{ scanf("%s%s",va,vb);
i=LocateVex(*G,va); /* 弧尾 */
j=LocateVex(*G,vb); /* 弧头 */
p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));
p->adjvex=j;
p->info=NULL; /* 图 */
p->nextarc=(*G).vertices[i].firstarc; /* 插在表头 */
(*G).vertices[i].firstarc=p;
}
return OK;
}
void Display(ALGraph G)
{ /* 输出图的邻接矩阵G */
int i;
&nb sp;ArcNode *p;
switch(G.kind)
{case DG: printf("有向图 ");
}
printf("%d个顶点： ",G.vexnum);
for(i=0;i<G.vexnum;++i)
printf("%s ",G.vertices[i].data);
printf(" %d条弧(边): ",G.arcnum);
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
{
p=G.vertices[i].firstarc;
while(p)
{printf("%s→%s ",G.vertices[i].data,G.vertices[p->adjvex].data);
p=p->nextarc;
}
printf(" ");
}
}
void FindInDegree(ALGraph G,int indegree[])
{ /* 求顶点的入度，算法调用 */
int i;
ArcNode *p;
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
indegree[i]=0; /* 赋初值 */
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
{
p=G.vertices[i].firstarc;
while(p)
{ indegree[p->adjvex]++;
p=p->nextarc;
}
}
}
typedef int SElemType; /* 栈类型 */
/*栈的顺序存储表示 */
#define STACK_INIT_SIZE 10 /* 存储空间初始分配量 */ ;
#define STACKINCREMENT 2 /* 存储空间分配增量 */
typedef struct SqStack
{
SElemType *base; /* 在栈构造之前和销毁之后，base的值为NULL */
SElemType *top; /* 栈顶指针 */
int stacksize; /* 当前已分配的存储空间，以元素为单位 */
}SqStack; /* 顺序栈 */
/* 顺序栈的基本操作 */
Status InitStack(SqStack *S)
{ /* 构造一个空栈S */
(*S).base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!(*S).base)
exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
(*S).top=(*S).base;
(*S).stacksize=STACK_INIT_SIZE;
return OK;
}
Status StackEmpty(SqStack S)
{ /* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则
返回FALSE */
if(S.top==S.base)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
Status Pop(SqStack *S,SElemType *e)
{ /* 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR */
if((*S).top==(*S).base)
return ERROR;
*e=*--(*S).top;
return OK;
}
Status Push(SqStack *S,SElemType e)
{ /* 插入元素e为新的栈顶元素 */
if((*S).top-(*S).base>=(*S).stacksize) /* 栈满，追加存储空间 */
{
(*S).ba se=(SElemType *)realloc((*S).base,((*S).stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof

(SElemType));
if(!(*S).base)
exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
(*S).top=(*S).base+(*S).stacksize;
(*S).stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*((*S).top)++=e;
return OK;
}
typedef int pathone[MAXCLASS];
typedef int pathtwo[MAXCLASS];
Status TopologicalSort(ALGraph G)
{ /* 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, */
/* 否则返回ERROR。 */
int i,k,j=0,count,indegree[MAX_VERTEX_NUM];
SqStack S;
pathone a;
pathtwo b;
ArcNode *p;
FindInDegree(G,indegree); /* 对各顶点求入度indegree[0..vernum-1] */
InitStack(&S); /* 初始化栈 */
for(i=0;i<G.vexnum;++i) /* 建零入度顶点栈S */
if(!indegree[i])
Push(&S,i); /* 入度为0者进栈 */
count=0; /* 对输出顶点计数 */
while(!StackEmpty(S))
{ /* 栈不空 */
Pop(&S,&i);
a[i]=*G.vertices[i].data;
b[i]=*G.verticestwo[i].data;
printf("课程%s→学分%s ",G.vertices[i].data ,G.verticestwo[i].data);
/* 输出i号顶点并计数 */
++count;
for(p=G.vertices[i].firstarc;p;p=p->nextarc)
{ /* 对i号顶点的每个邻接点的入度减1 */
k=p->adjvex;
if(!(--indegree[k])) /* 若入度减为0,则入栈 */
Push(&S,k);
}
}
if(count<G.vexnum)
{printf("此有向图有回路 ");
return ERROR;
}
else
{printf("为一个拓扑序列。 ");
}

while(q<=xqzs)
{ int C=0;
if(X<=G.arcnum)
{ while(C<=xfsx)
{C+=*G.verticestwo[Z].data;
++Z;
}
printf("第%d个学期应学课程:",q);
while(X<=Z)
{cout<<*G.vertices[X].data<<" ";
++X;
}
cout<<endl;
q++;
}
else
{cout<<"课程编制已经完成！"<<endl;
return OK;
}
}
return OK;
}
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。 ");
p rintf("以下为教学计划编制问题的求解过程: ");
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);
}