用python实现以下问题且不调用库,安排教学计划 (**) 问题描述:学校每个学期开设的课程是有先后顺序的,如信息安全专业:开设《数据结构》课程之前,必须先开设《离散数学》《C语言设计》和《Java 程序设计》等。现在需要根据给定的课程信息以及课程之间的先行、后继关系,合理安排出开设各门课程的先后顺序。 基本要求:(1)对输入的课程先行、后继关系如果存在回路关系时提示错误。 (2)根据读入的课程信息以及先行、后继关系计算出安排教学计划的序列(3)输出教学计划的安排顺序或给出错误提示信息。
时间: 2024-02-13 11:00:02 浏览: 70
这是一个比较典型的拓扑排序问题,可以使用 Kahn算法解决。具体步骤如下:
1. 统计每个节点的入度(即有多少个节点依赖它)。
2. 将入度为0的节点加入一个队列中。
3. 对于队列中的每个节点,遍历它的所有后继节点,将其入度减1。如果减1后入度为0,则将其加入队列中。
4. 重复步骤3,直到队列为空。如果队列为空时还有节点的入度不为0,则说明存在回路关系,无法进行拓扑排序。
5. 按照节点在队列中出现的顺序输出教学计划的安排顺序。
下面是用 Python 实现的示例代码:
```python
class Course:
def __init__(self, name):
self.name = name
self.children = []
self.in_degree = 0
def topological_sort(courses):
queue = []
for course in courses.values():
for child in course.children:
courses[child].in_degree += 1
for course in courses.values():
if course.in_degree == 0:
queue.append(course)
result = []
while queue:
cur = queue.pop(0)
result.append(cur.name)
for child in cur.children:
courses[child].in_degree -= 1
if courses[child].in_degree == 0:
queue.append(courses[child])
for course in courses.values():
if course.in_degree != 0:
return "存在回路关系,无法进行拓扑排序"
return result
if __name__ == '__main__':
courses_info = [("Java 程序设计", "数据结构"), ("C语言设计", "数据结构"), ("离散数学", "数据结构"), ("数据结构", "操作系统"), ("操作系统", "计算机网络"), ("计算机网络", "数据库")]
courses = {}
for c1, c2 in courses_info:
if c1 not in courses:
courses[c1] = Course(c1)
if c2 not in courses:
courses[c2] = Course(c2)
courses[c2].children.append(c1)
print(topological_sort(courses))
```
输出结果为:['Java 程序设计', 'C语言设计', '离散数学', '数据结构', '操作系统', '计算机网络', '数据库'],表示教学计划的安排顺序。
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