根据某专业所开设课程及其先修条件可得到一个有向无环图G,假设每学期开设全部课程,不限每个学期的选课门数,请用C语言编写算法根据图G计算修完该专业所有课程所需的最少学期数。
时间: 2024-12-16 13:18:15 浏览: 6
在C语言中,我们可以使用深度优先搜索(Depth First Search, DFS)或广度优先搜索(Breadth First Search, BFS)来解决这个问题,因为它是一个寻找最短路径的问题,而这两个算法都可以用于找出有向无环图(DAG)中的最长路径。这里我们采用BFS,因为它是从起点开始逐层遍历图,可以找到最短的距离。
首先,我们需要创建一个队列来辅助BFS,并维护两个集合:已访问节点和当前正在处理的节点。对于每一个课程,我们都会有一个起点,表示学生开始学习的专业基础课程。然后,我们在第一个学期添加这个起点到队列中,并设置其距离为0。
以下是算法的基本步骤:
1. 初始化数据结构:创建队列、存储节点的集合、映射每个节点到它的学期数。
2. 将初始课程(起点)加入队列,将其学期数设为0。
3. 当队列非空时,执行以下操作:
a. 弹出队首的节点。
b. 遍历该节点的所有未访问邻居,检查它们是否完成了所有先修课程,如果完成则更新它们的学期数,并将它们加入队列。
4. 返回最后一个节点(即包含所有课程的节点)的学期数作为结果。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX_N 100 // 假设课程数量不超过100
typedef struct {
int course_id;
int pre_courses[MAX_N]; // 先修课程列表
int semester; // 完成这门课所需的最少学期数
} Course;
// 假设courses[]存储了所有的课程信息,visited[]记录已访问过的节点
int findMinSemesters(Course courses[], int n) {
bool visited[n];
int queue[MAX_N], dist[n], semester = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
visited[i] = false;
dist[i] = -1;
}
queue[semester++] = 0; // 添加初始课程到队列
dist[0] = 0;
while (semester > 0) {
int currCourse = queue[--semester]; // 取出队首节点
if (!visited[currCourse]) {
visited[currCourse] = true;
// 检查课程的所有邻居,如果有符合条件的,更新其学期数
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (courses[currCourse].pre_courses[j] == 0 && !visited[j]) {
dist[j] = dist[currCourse] + 1;
queue[semester++] = j;
}
}
}
}
return dist[n - 1]; // 返回最后一个节点的学期数
}
int main() {
// 填充courses数组并设置先修条件
Course courses[] = { ... }; // 这里需要实际的数据填充
int n = sizeof(courses) / sizeof(courses[0]);
int minSemesters = findMinSemesters(courses, n);
printf("完成所有课程需要的最少学期数为:%d\n", minSemesters);
return 0;
}
```
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