数据结构课程设计——教学计划编制

摘要

教学计划（课程计划）是课程设置的整体规划，它规定不同课程类型相互结构的方式，也规定了不同课程在管理学习方式的要求及其所占比例，同时，对学校的教学、生产劳动、课外活动等作出全面安排，具体规定了学校应设置的学科、课程开设的顺序及课时分配，并对学期、学年、假期进行划分。

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根据一定的教育目的和培养目标制定的教学和教育工作的指导文件。它决定着教学内容总的方向和总的结构，并对有关学校的教学、教育活动，生产劳动和课外活动校外活动等各方面作出全面安排，具体规定一定学校的学科设置、各门学科的教学顺序、教学时数以及各种活动等。教学计划、教学大纲和教科书互相联系，共同反映教学内容。

近代以来，特别是在实行学科课程的条件下，教学计划主要是学科的计划，或只是学科表。随着社会经济和科学技术的新发展，教育结构不断发生变革，现代教育和教学理论主张对教学计划的结构实行改革。除了教学以外，生产劳动、科技活动、发展体力和增进健康的活动、艺术活动和社会活动等也应列入教学计划。下面就利用对此进行程序设计，已达到预期的目的。

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关键字：数据结构，教学计划编制，抽象数据类型，程序设计

1. 需求分析

根据课程之间的依赖关系制定课程安排计划，输入课程数及课程之间的关系。需要利用代码实现排序，以及对各个学期课程安排进行排序并输出。

1.1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。

1.2设计思路

首先利用拓扑排序对课程先后顺序进行分析，邻接表位主要存储结构，栈为主要辅助结构，

给出课程之间的先后关系比如AOV网，然后进行拓扑排序，但当又向图中存在环时，无法查该图的一个拓扑排序，当图中的所有顶点全部输出，表示对该图排序成功，实现拓扑排序算法时，相应的建立邻接表存储AOV网，为了避免重复检测入度为零的顶点，建立一个栈来对入度为零的顶点进行存放。根据课程的先后关系，对个学期的课程进行排序，输出。

1.3设计环境、原理

设计环境和器材：硬件：计算机；软件：Microsoft Visula C++。

设计原理说明：运用图的拓扑排序对课程先修排列的实现，并调用递归完成拓扑排序。旋转座椅

1.4实验目的

培养学生用学到的书本知识解决实际问题的能力；培养实际工作所需要的动手能力；培养学生以科学理论和工程上能力的技术，规范地开发大型、复杂、高质量的应用软件和系统软件具有关键性作用。通过课程设计的实践，学生可以在程序设计方法、上机操作等基本技能和科学作风方面受到比较系统和严格的训练。

1.5实验内容

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。

2.概要设计：

2.1流程图

void FindInDegree(ALGraph G, int indegree[])//求图中各节点的入度（如下左图）void CreatGraph(ALGraph *G)//构件图（如下右图）。

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void TopologicalSort_1(ALGraph G,int numterm,int uplcredit) //有向图G采用邻接表存储结

构(如下左图)；

void TopologicalSort_2(ALGraph G,int numterm,int uplcredit) //有向图G采用邻接表存储结构（如下右图）。

主函数：

void main()

2.2抽象数据类型图的定义

ADT Graph{

数据对象V:V是具有相同特性的数据元素的集合,称为顶点集.

数据关系R:

R={VR}

VR={(v,w)|v,w∈V,(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|ai∈ElemSet,i=1,2,…n,n>=0}

数据关系:R1={﹤ai-1 ai﹥|ai-1,ai∈D,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 Stack

2.3主程序

int main() //主函数

{

int numterm; //学期总数

int uplcredit; //一个学期的学分上限

int selectway;

ALGraph G;

printf("请输入学期总数:\n");

scanf("%d",&numterm);

printf("请输入一个学期的学分上限:\n");

scanf("%d",&uplcredit);

CreatGraph(&G);

printf("请选择编排策略:1.课程尽可能集中到前几个学期；2.课程尽量均匀分布\n");

分集接收 scanf("%d",&selectway);

if(selectway==1)

TopologicalSort_1(G,numterm,uplcredit);

if(selectway==2)

TopologicalSort_2(G,numterm,uplcredit);

system("pause");

return 0;

}

2.4本程序只有两个模块,调用关系简单

主程序模块→拓扑排序模块

4.详细设计

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4.1头结点、表结点、邻接表的定义

#define MAX_VERTEX_NUM 100 //最大课程总数

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