安排教学计划

学校每学期开设的课程是有先后顺序的,如计算机专业:开设《数据结构》课程之前,必须先开设《C语言程序设计》和《离散数学》课程,这种课程开设的先后顺序称为先行、后继课程关系。现在需要根据给定的课程信息及课程之间的先行、后继关系,合理安排出开设各门课程的先后顺序。

设计要求

  • 对输入的课程先行、后继关系如果存在回路关系时应提示错误
  • 根据读入的课程信息及其先行、后继关系,计算出安排教学计划的序列
  • 输出教学计划的安排顺序或给出错误提示信息

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_COURSES 100
// 定义课程节点结构
typedef struct Course {
int id;
char name[50];
int prereq_count;
int prereq[MAX_COURSES];
int visited; // 用于检测回路
} Course;
Course courses[MAX_COURSES];
int courses_count = 0;
// 添加课程
void addCourse(char* name, int prereq_count, int prereq[]) {
Course new_course;
new_course.id = courses_count;
strcpy(new_course.name, name);
new_course.prereq_count = prereq_count;
for (int i = 0; i < prereq_count; i++) {
new_course.prereq[i] = prereq[i];
}
new_course.visited = 0;
courses[courses_count++] = new_course;
}
// 检测是否存在回路
int hasCycle(int course_id) {
if (courses[course_id].visited == 1) {
return 1; // 存在回路
}
if (courses[course_id].visited == 2) {
return 0; // 已经检查过,无回路
}
courses[course_id].visited = 1; // 标记为正在访问
for (int i = 0; i < courses[course_id].prereq_count; i++) {
if (hasCycle(courses[course_id].prereq[i])) {
return 1; // 存在回路
}
}
courses[course_id].visited = 2; // 标记为已访问
return 0; // 无回路
}
// 拓扑排序
void topologicalSort() {
int indegree[MAX_COURSES] = { 0 };
for (int i = 0; i < courses_count; i++) {
for (int j = 0; j < courses[i].prereq_count; j++) {
indegree[courses[i].prereq[j]]++;
}
}
printf("教学计划:\n");
for (int i = 0; i < courses_count; i++) {
int j;
for (j = 0; j < courses_count; j++) {
if (indegree[j] == 0) {
printf("%s\n", courses[j].name);
indegree[j] = -1;
for (int k = 0; k < courses[j].prereq_count; k++) {
indegree[courses[j].prereq[k]]--;
}
break;
}
}
if (j == courses_count) {
printf("错误:在课程先决条件中检测到循环。\n");
return;
}
}
}
int main() {
// 输入课程信息
addCourse("C语言程序设计", 0, NULL);
addCourse("离散数学", 0, NULL);
addCourse("数据结构", 2, (int[]) { 0, 1 });
// 检测是否存在回路
for (int i = 0; i < courses_count; i++) {
if (hasCycle(i)) {
printf("错误:在课程先决条件中检测到循环。\n");
return 0;
}
}
// 执行拓扑排序并输出教学计划
topologicalSort();
return 0;
}

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教学计划:
数据结构
C语言程序设计
离散数学