用python实现以下问题,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 22:59:36 浏览: 19
好的,以下是基于 Python 的实现代码: ```python from collections import defaultdict, deque # 构建邻接表和入度数组 def build_graph(infos): graph = defaultdict(list) in_degrees = {course: 0 for course in infos.keys()} for course, pre_courses in infos.items(): for pre_course in pre_courses: graph[pre_course].append(course) in_degrees[course] += 1 return graph, in_degrees # 拓扑排序 def topological_sort(graph, in_degrees): queue = deque([course for course, in_degree in in_degrees.items() if in_degree == 0]) result = [] while queue: course = queue.popleft() result.append(course) for next_course in graph[course]: in_degrees[next_course] -= 1 if in_degrees[next_course] == 0: queue.append(next_course) if len(result) == len(in_degrees): return result else: return None # 主函数 def main(): # 读入课程信息 infos = { '数据结构': ['离散数学', 'C语言设计', 'Java程序设计'], '离散数学': [], 'C语言设计': ['离散数学'], 'Java程序设计': ['C语言设计'] } # 构建邻接表和入度数组 graph, in_degrees = build_graph(infos) # 拓扑排序 result = topological_sort(graph, in_degrees) # 输出结果 if result: print('课程安排顺序为:') for course in result: print(course) else: print('存在回路关系,无法进行拓扑排序。') if __name__ == '__main__': main() ``` 在这个例子中,我们使用一个字典 `infos` 来存储课程之间的关系,然后调用 `build_graph` 函数构建邻接表和入度数组,并调用 `topological_sort` 函数进行拓扑排序。最后根据结果输出相应的信息。 注意,在构建邻接表时,我们需要先初始化所有节点的入度为 0,并将每个节点的前继节点加入到对应的后继节点的列表中。在拓扑排序时,我们需要使用一个队列来存储入度为 0 的节点,并不断将入度为 0 的节点加入到拓扑序列中,并将与其相连的边删去。如果在拓扑排序过程中出现了没有入度为 0 的节点,但还有节点没有加入拓扑序列的情况,则说明存在环路,无法进行拓扑排序。

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