教學計劃編制問題 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計報告 湖南工程學院.doc

課 程 設(shè) 計 報 告課程名稱 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 課題名稱 教學計劃編制問題 專 業(yè) 網(wǎng)絡工程 班 級 0901 學 號 2009031201XX 姓 名 指導教師 劉長松 陳華光 李杰君2011年 7 月 15 日湖南工程學院課 程 設(shè) 計 任 務 書課程名稱 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 課 題 教學計劃編制問題 專業(yè)班級 網(wǎng)絡工程0901 學生姓名 X X 學 號 2009031201XX 指導老師 劉長松 陳華光 李杰君 審 批 任務書下達日期： 2011 年 6 月 26 日任務完成日期： 2011 年 7 月 15 日一、設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計要求1設(shè)計內(nèi)容：1）問題描述大學的每個專業(yè)都要制訂教學計劃。假設(shè)任何專業(yè)都有固定的學習年限，每學年含兩學期，每學期的時間長度和學分上限均相等。每個專業(yè)開設(shè)的課程都是確定的，而且課程在開設(shè)時間的安排必須滿足先修關(guān)系。每門課程有哪些先修課程是確定的，可以有任意多門，也可以沒有。每門課恰好占一個學期。試在這樣的前提下設(shè)計一個教學計劃編制程序。2）基本要求a.輸入?yún)?shù)包括：學期總數(shù)，一學期的學分上限，每門課的課程號（固定占3位的字母數(shù)字串）、學分和直接先修課的課程號。b.允許用戶指定下列兩種編排策略之一：一是使學生在各學期中的學習負擔盡量均勻；二是使課程盡可能地集中在前幾個學期中。c.若根據(jù)給定的條件問題無解，則報告適當?shù)男畔?；否則，將教學計劃輸出到用戶指定的文件中。計劃的表格格式自行設(shè)計。3）測試數(shù)據(jù)學期總數(shù)：6；學分上限：10；該專業(yè)共開設(shè)課數(shù)：12課程號：從C01到C12；學分順序：2，3，4，3，2，3，4，4，7，5，2，3。先修關(guān)系如下圖：1942121011365784)實現(xiàn)提示可設(shè)學期總數(shù)不超過12，課程總數(shù)不超過100。如果輸入的先修課程號不在該專業(yè)開設(shè)的課程序列中，則作為錯誤處理。應建立內(nèi)部課程號與課程號之間的對應關(guān)系。2設(shè)計要求：l 課程設(shè)計報告規(guī)范1)需求分析a.程序的功能。b.輸入輸出的要求。2)概要設(shè)計a. 程序由哪些模塊組成以及模塊之間的層次結(jié)構(gòu)、各模塊的調(diào)用關(guān)系；每個模塊的功能。b. 課題涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)；即要存儲什么數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是什么樣的結(jié)構(gòu)，它們之間有什么關(guān)系等。3)詳細設(shè)計a.采用C語言定義相關(guān)的數(shù)據(jù)類型。b.寫出各模塊的類C碼算法。c.畫出各函數(shù)的調(diào)用關(guān)系圖、主要函數(shù)的流程圖。4)調(diào)試分析以及設(shè)計體會a.測試數(shù)據(jù)：準備典型的測試數(shù)據(jù)和測試方案，包括正確的輸入及輸出結(jié)果和含有錯誤的輸入及輸出結(jié)果。b.程序調(diào)試中遇到的問題以及解決問題的方法。c.課程設(shè)計過程經(jīng)驗教訓、心得體會。5)使用說明用戶使用手冊：說明如何使用你編寫的程序，詳細列出每一步的操作步驟。6)書寫格式見附帶說明。7)附錄a.參考書目b.源程序清單（帶注釋）l 考核方式指導老師負責驗收程序的運行結(jié)果，并結(jié)合學生的工作態(tài)度、實際動手能力、創(chuàng)新精神和設(shè)計報告等進行綜合考評，并按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五個等級給出每位同學的課程設(shè)計成績。具體考核標準包含以下幾個部分： 平時出勤 （占10%） 系統(tǒng)需求分析、功能設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計及程序總體結(jié)構(gòu)合理與否（占10%） 程序能否完整、準確地運行，個人能否獨立、熟練地調(diào)試程序（占40%） 設(shè)計報告（占30%）注意：不得抄襲他人的報告（或給他人抄襲），一旦發(fā)現(xiàn)，成績?yōu)榱惴帧?獨立完成情況（占10%）。l 課程驗收要求 運行所設(shè)計的系統(tǒng)。 回答有關(guān)問題。 提交課程設(shè)計報告。 提交電子文檔（源程序、設(shè)計報告文檔）。 依內(nèi)容的創(chuàng)新程度，完善程序情況及對程序講解情況打分。二、進度安排第19周星期一星期二星期三星期四星期五上午8：0012：00下午13：3017：30晚上18：0020：00第20周星期一星期二星期三星期四星期五上午8：0012：00下午13：3017：30晚上18：0020：00附：課程設(shè)計報告裝訂順序：封面、任務書、目錄、正文、評分、附件（A4大小的圖紙及程序清單）。 正文的格式:一級標題用3號黑體,二級標題用四號宋體加粗,正文用小四號宋體;行距為22。正文的內(nèi)容:一、課題的主要功能；二、課題的功能模塊的劃分（要求畫出模塊圖）；三、主要功能的實現(xiàn)（至少要有一個主要模塊的流程圖）；四、程序調(diào)試；五、總結(jié)；六、附件（所有程序的原代碼，要求對程序?qū)懗霰匾淖⑨專?。正文總字?shù)要求在5000字以上（不含程序原代碼）。目 錄1、需求分析11.1程序的功能：11.2輸入輸出的要求：12、概要設(shè)計12.1程序模塊功能圖12.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)23、詳細設(shè)計33.1采用C語言定義相關(guān)的數(shù)據(jù)類型33.2各模塊的類C碼算法33.3各函數(shù)的調(diào)用關(guān)系圖、主要函數(shù)的流程圖94、調(diào)試分析以及設(shè)計體會114.1測試數(shù)據(jù)：114.2程序調(diào)試中遇到的問題以及解決問題的方法:124.3課程設(shè)計過程經(jīng)驗教訓、心得體會:125、使用說明146.參考書目207、附錄217.1.源程序清單（帶注釋）21 1、需求分析1.1程序的功能：編制教學計劃。大學的每個專業(yè)都要制訂教學計劃。假設(shè)任何專業(yè)都有固定的學習年限，每學年含兩學期，每學期的時間長度和學分上限均相等。每個專業(yè)開設(shè)的課程都是確定的，而且課程在開設(shè)時間的安排必須滿足先修關(guān)系。每門課程有哪些先修課程是確定的，可以有任意多門，也可以沒有。每門課恰好占一個學期。1.2輸入輸出的要求：a.輸入?yún)?shù)包括：學期總數(shù)，一學期的學分上限，每門課的課程號（固定占3位的字母數(shù)字串）、學分和直接先修課的課程號。b.允許用戶指定下列兩種編排策略之一：一是使學生在各學期中的學習負擔盡量均勻；二是使課程盡可能地集中在前幾個學期中。c.若根據(jù)給定的條件問題無解，則報告適當?shù)男畔?；否則，將教學計劃輸出到用戶指定的文件中。計劃的表格格式自行設(shè)計。2、概要設(shè)計2.1程序模塊功能圖main()主函數(shù)initialNode()初始化課程節(jié)點createNode()建立課程順序sortNode()課程inputBasicInformation()輸入基本信息cls()清空信息menu()主菜單圖2.1-1 功能模塊圖2.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)int termtime=0;/學期總數(shù)int limitgrade=0;/學分上線char str1004;/課程號int score100=0;/課程學分int totalcourse=0;/課程總數(shù)struct node/課程節(jié)點 int variable;/標志屬不屬于同一個學期所修 int previous;/前修課程 int next;/后學課程 struct node * courselink100;/后修課程的指針* coursenode100=NULL;/課程數(shù)目節(jié)點3、詳細設(shè)計3.1采用C語言定義相關(guān)的數(shù)據(jù)類型FILE *fp /保存到文件int termtime=0;/學期總數(shù)int limitgrade=0;/學分上線char str1004;/課程號int score100=0;/課程學分int totalcourse=0;/課程總數(shù)struct node/課程節(jié)點int variable;/標志屬不屬于同一個學期所修int previous;/前修課程int next;/后學課程struct node * courselink100;/后修課程的指針* coursenode100=NULL;/課程數(shù)目節(jié)點3.2各模塊的類C碼算法 A. 初始化課程節(jié)點void initialNode()/初始化課程節(jié)點int i;int j;printf(n正在初始化。n);for(i=0;i100;i+)后修課程的指針置零;同學期學習的課程置零;前修課程置零;后修課程置零;for(j=0;jcourselinkj=NULL;printf(n初始化完畢。n);B. 建立課程順序void createNode()/建立課程順序int i;int temp;int flag;for(i=0;inext);printf(n請輸入%d的深入課程課程代號分別是什么（用空格分開）：,i+1);for(temp=0;tempnext;temp+)scanf(%d,&flag);coursenodei-courselinktemp=coursenodeflag-1;coursenodeflag-1-previous+;printf(n課程代號t前修課程數(shù)t深入課程數(shù)n);for(temp=0;tempprevious,coursenodetemp-next); C排課程void sortNode()/排課程int i,j,flag=0,session=1;FILE *fp;if(fp=fopen(d:course.txt,a)=NULL) /如果文件已經(jīng)存在，可以追加學生信息 if(fp=fopen(d:course.txt,w)=NULL) / 文件不存在時，創(chuàng)建新文件，輸入學生信息 printf(文件打開失??！n); return;printf(n-n);printf(課程代號t課程號t課程學分n);fprintf(fp,課程代號t課程號t課程學分n);while(1)flag=1;for(i=0;itotalcourse;i+)if(課程數(shù)目節(jié)點為空)if(同學期學習課程為空)if(前修課程為0)printf(%dtt%st%dn,i+1,stri,scorei);fprintf(fp,%dt%st%dn,i+1,stri,scorei);for(j=0;jnext;j+)前修課程數(shù)目節(jié)點減一;coursenodei-courselinkj-variable=1;coursenodei-courselinkj=NULL;coursenodei-next=0;釋放數(shù)目結(jié)點;flag=0;if(flag!=0)break;else if(session=termtime) printf(第%d學期課程結(jié)束n-n,session);fprintf(fp,第%d學期課程結(jié)束n-n,session) ;session+;else printf(學習時間不夠!n);exit(0);if(session=termtime);for(i=0;ivariable=0;fclose(fp);/關(guān)閉文件指針 D,輸入基本信息void inputBasicInformation()/輸入基本信息int i;printf(請輸入學期總數(shù)：);scanf(%d,&termtime);if(termtime=12)printf(n對不起，學期總數(shù)不能超過12n);exit(0);printf(n請輸入學分上限：);scanf(%d,&limitgrade);printf(n請輸入課程總數(shù):);scanf(%d,&totalcourse);for(i=0;itotalcourse;i+)printf(請輸入第%d門課程號（三個字符，回車結(jié)束）：,i+1);scanf(%s,&stri);stri3=0;printf(請輸入第%d門課程學分（回車結(jié)束）：,i+1);scanf(%d,&scorei);if(學分高于上限)printf(n對不起，課程學分不能超過學分上限n);exit(0);printf(n您所輸入的數(shù)據(jù)如下，請核實：n);printf(課程代號t課程號t課程學分n);for(i=0;itotalcourse;i+)printf(%dtt%st%dn,i+1,stri,scorei);E清空信息void cls()int i=0; 學期數(shù)置零; 學分上限置零; for(i=0;icount棧不空刪除棧頂元素,賦給icount+將與第i個頂點鏈接的各頂點入度減1輸出第i個頂點值頂點入度為0頂點序號入棧countG.vexnum輸出“拓撲排序成功”輸出“拓撲排序不成功”結(jié)束圖2.3-1 流程圖4、調(diào)試分析以及設(shè)計體會4.1測試數(shù)據(jù)：學期總數(shù)：6；學分上限：10；該專業(yè)共開設(shè)課數(shù)：12課程號：從C01到C12；學分順序：2，3，4，3，2，3，4，4，7，5，2，3。先修關(guān)系如下圖：194212101136578圖4.1-1 測試數(shù)據(jù)先修關(guān)系圖正確輸入測試數(shù)據(jù)后，如果系統(tǒng)符合要求，正確排序，則如圖4.1-2所示。圖4.1-2 正確的測試結(jié)果4.2程序調(diào)試中遇到的問題以及解決問題的方法: 我們在實驗過程中遇到的最大難題是課程排序算法的編寫。剛開始的時候沒有任何的思路，網(wǎng)上也只有拓撲排序的算法，對于課程設(shè)計要求的排序算法沒有任何頭緒。經(jīng)過請教老師和同學以及翻閱了一些相關(guān)書籍，并在網(wǎng)上的搜索有了排序算法的大體思路。經(jīng)過幾天的修改，終于寫出了符合要求的排序算法。4.3課程設(shè)計過程經(jīng)驗教訓、心得體會:每一次讀懂別人的代碼都是一種提高。每一次減少一個Error都是一種進步。每當一個模塊編譯完成都是一種成就。這次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課程設(shè)計著實是一件難事，平常很少動手編程序，課堂上也沒太多關(guān)注把思路轉(zhuǎn)化為代碼。以至于最后要實現(xiàn)圖的輸入輸出時，明明知道可以用鄰接表或者拓撲排序，但就是不知道寫代碼。經(jīng)過一個星期的課程設(shè)計，過程曲折可謂一語難盡。整天都是對著電腦，不然就是翻閱資料。在此期間我失落過，也曾一度熱情高漲。點點滴滴令我回味無長。這次課程設(shè)計使我體會到只有做到細心耐心，恒心才能做好事情。通過本次課程設(shè)計，對圖的概念有了一個新的認識，在學習離散數(shù)學的時候，總覺得圖 是很抽象的東西，但是在學習了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程這門課程之后，我慢慢地體會到了其中的奧妙，圖能夠在計算機中存在，首先要捕捉他有哪些具體化、數(shù)字化的信息，比如說權(quán)值、頂點個數(shù)等，這也就說明了想要把生活中的信息轉(zhuǎn)化到計算機中必須用數(shù)字來完整的構(gòu)成一 個信息庫，而圖的存在，又涉及到了頂點之間的聯(lián)系。圖分為有向圖和無向圖，而無向圖又是有向圖在權(quán)值雙向相等下的一種特例，如何能在計算機中表示一個雙向權(quán)值不同的圖，這是一件很巧妙的事情。在計算機中實現(xiàn)一個很簡單的想法就需要涉及到很多專業(yè)知識，為了完成設(shè)計，在前期工作中，基本都是以學習C 語言為主，所以浪費了很多時間，比如說在程序中，刪除頂點和增加頂點的模塊中都有和建圖模塊相互重復的函數(shù)，但是由于技術(shù)的原因，只能做一些很累贅的函數(shù)，可見在調(diào)用知識點，我沒有掌握好。不過，有了這次課程設(shè) 計的經(jīng)驗和教訓，我能夠很清楚的對自己定一個合適的水平，而且在這次課程設(shè)計中我學會了運用兩個新的函數(shù)sprintf()和包涵在#include頭文件中的輸入函數(shù)。這次的課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很非常重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在整個設(shè)計過程中，構(gòu)思是很花費時間的。調(diào)試時經(jīng)常會遇到這樣那樣的錯誤，有的是因為粗心造成的語法錯誤。當然，很多也時用錯了方法，總是實現(xiàn)不了。同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。根據(jù)我在課程設(shè)計中遇到得問題，我將在以后的學習過程中注意以下幾點。首先需要認真上好專業(yè)實驗課，多在實踐中鍛煉自己。其次寫程序的過程中要考慮周到，嚴密。再次，在做設(shè)計的時候要有信心，有耐心，切勿浮躁。然后，認真的學習課本知識，掌握課本中的知識點，并在此基礎(chǔ)上學會靈活運用。最后，在課余時間里多寫程序，熟練掌握在調(diào)試程序的過程中所遇到的常見錯誤，以便能節(jié)省調(diào)試程序的時間。每個實驗通常都要花費很久的時間才能理清一個程序的思路，而且要不斷的調(diào)試程序才能把程序調(diào)試正確，同時還要做到界面的輸出也是需要美化的。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多專業(yè)知識問題，最后在老師的辛勤指導下，也完成了課程設(shè)計。通過這次的課程設(shè)計，讓我更加了解到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性。以及它對我們專業(yè)的發(fā)展發(fā)揮的作用。對我們而言，知識上的收獲很重要，但精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學無止境的道理。我們每一個人永遠不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶！同時在做課程設(shè)計時要能夠從多方面去考慮，去研究，用多種算法去實現(xiàn)要求。此次課程設(shè)計，學到了很多課內(nèi)學不到的東西，比如獨立思考解決問題，出現(xiàn)差錯的隨機應變，這些都讓我受益非淺，今后的制作應該能夠更輕松，自己也都能夠解決并高質(zhì)量的完成項目。我覺得作為一名網(wǎng)絡工程專業(yè)的學生,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課程設(shè)計是很有意義的.更重要的是如何把自己平時所學的東西應用到實際中. 雖然自己對于這門課懂的并不多, 很多基礎(chǔ)的東西都還沒有很好的掌握,覺得很難,也沒有很有效的辦法通過自身去理解,但是靠著這一個多禮拜的學習,在同學的幫助和講解下,漸漸對這門課逐漸產(chǎn)生了些許的興趣,自己開始主動學習并逐步從基礎(chǔ)慢慢開始弄懂它。我認為這個收獲應該說是相當大的。覺得課程設(shè)計反映的是一個從理論到實際應用的過程, 但是更遠一點可以聯(lián)系到以后畢業(yè)之后從學校轉(zhuǎn)到踏上社會的一個過程。同學間的討論、互助,以及自身的動腦和努力,都是以后工作中需要的。5、使用說明使用VC+，打開schedule.c文件，接著編譯，無錯誤，然后重建也沒有錯誤，最后執(zhí)行該文件。顯示如圖5-1：圖5-1 程序編譯正確要求輸入學期總數(shù)、一個學期的學分上限、需要編排課程總數(shù)、課程名、課程號、該課程的學分，按照出現(xiàn)的每一步來輸入該課程設(shè)計所提供的相關(guān)數(shù)據(jù)。如圖5-2所示。圖5-2 輸入課程安排基本信息要求依次輸入各課程的深入（后續(xù)）課程代號，按照出現(xiàn)的每一步來輸入該課程設(shè)計所提供的相關(guān)數(shù)據(jù)。如圖5-3所示。圖5-3 建立課程順序各項信息輸入完畢后，在主選菜單中選擇3，系統(tǒng)將自動排出課程。如圖5-4所示。圖5-4 排列課程數(shù)據(jù) 同時，系統(tǒng)會將教學編制計劃自動保存到d:course.txt下，如圖5-5、5-6所示。圖5-5 保存目錄圖5-6 course文件內(nèi)容如果信息輸入錯誤，或者需要更換新的信息，可以在主選菜單中選擇清空信息選項，系統(tǒng)將自動刪除原有數(shù)據(jù)。如圖5-7所示。圖5-7 數(shù)據(jù)清空在主選菜單中選擇5退出后，系統(tǒng)將自動關(guān)閉。6.參考書目A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程 李春葆等 編著 清華大學出版社B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程上機實驗指導 李春葆等 編著 清華大學出版社7、附錄7.1.源程序清單（帶注釋）#include stdio.h#include malloc.h#include iostream.h#include stdlib.hint termtime=0;/學期總數(shù)int limitgrade=0;/學分上線char str1004;/課程號int score100=0;/課程學分int totalcourse=0;/課程總數(shù)struct node/課程節(jié)點int variable;/標志屬不屬于同一個學期所修int previous;/前修課程int next;/后學課程struct node * courselink100;/后修課程的指針* coursenode100=NULL;/課程數(shù)目節(jié)點void initialNode();/初始化課程節(jié)點void createNode();/建立課程順序void sortNode();/排課程void inputBasicInformation();/輸入基本信息void cls();/清空信息void menu();/主菜單void initialNode()/初始化課程節(jié)點int i;int j;printf(n正在初始化。n);for(i=0;ivariable=0;coursenodei-previous=0;coursenodei-next=0;for(j=0;jcourselinkj=NULL;printf(n初始化完畢。n);void createNode()/建立課程順序int i;int temp;int flag;for(i=0;inext);printf(n請輸入%d的深入課程課程代號分別是什么（用空格分開）：,i+1);for(temp=0;tempnext;temp+)scanf(%d,&flag);coursenodei-courselinktemp=coursenodeflag-1;coursenodeflag-1-previous+;printf(n課程代號t前修課程數(shù)t深入課程數(shù)n);for(temp=0;tempprevious,coursenodetemp-next);void sortNode()/排課程int i,j,flag=0,session=1,k=0;FILE *fp;if(fp=fopen(d:course.txt,a)=NULL) /如果文件已經(jīng)存在，可以追加學生信息 if(fp=fopen(d:course.txt,w)=NULL) / 文件不存在時，創(chuàng)建新文件，輸入學生信息 printf(文件打開失?。); return;printf(n-n);printf(課程代號t課程號t課程學分n);fprintf(fp,課程代號t課程號t課程學分n);while(1)flag=1;for(i=0;ivariable=0)if(coursenodei-previous=0)printf(%dtt%st%dn,i+1,stri,scorei);fprintf(fp,%dt%st%dn,i+1,stri,scorei);for(j=0;jnext;j+)coursenodei-courselinkj-previous-=1;coursenodei-courselinkj-variable=1;coursenodei-courselinkj=NULL;coursenodei-next=0;free(coursenodei);flag=0;k+;if(flag!=0)if(k!=totalcourse)printf(n課程排序不合理，有死循環(huán)！);exit(0);break;else if(session=termtime) printf(第%d學期課程結(jié)束n-n,session);fprintf(fp,第%d學期課程結(jié)束n-n,session);session+;else printf(學習時間不夠!n);exit(0);if(session=termtime);for(i=0;ivariable=0;fc