大学教学计划编程挑战:平衡学分分布与前置课程安排

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教学计划编制问题是一个关于大学专业课程安排的编程挑战,目标是在满足特定条件的情况下设计一个教学计划。核心需求包括以下几个方面: 1. **课程结构与先修关系**:每个专业都有固定的课程列表,这些课程之间存在明确的先修关系。这意味着在制定教学计划时,必须确保学生按照正确的顺序学习,不能跳过前置课程。 2. **学期设置**:每学年分为两个学期,每学期有固定学分上限。这要求在规划课程时考虑到学分分布的平衡,确保学生在每个学期的学术压力相对均衡。 3. **编排策略**:用户可以选择两种策略: - **均匀负担**:尽可能让学生在各个学期的课程负载均匀分配,避免集中在某几个学期。 - **集中前几个学期**:将课程尽可能早地安排在前期,可能有利于学生尽早完成核心课程。 4. **输入参数**:程序需要接收的输入包括学期总数、一学期的学分上限、每门课程的课程号、学分以及直接先修课程的课程号。 5. **编程实现**:提供的代码片段展示了部分数据结构定义,如图的邻接表表示(用于存储课程之间的依赖关系),以及一些全局变量和枚举类型。这表明了使用C++编写,涉及到了链表(AdjList)、顶点和弧节点的数据结构,以及一些常用的库函数(如malloc、atoi等)。 6. **函数状态代码**:定义了一些函数结果的状态代码,如OK(成功)、ERROR(错误)、INFEASIBLE(不可行)等,用于指示计划编制的执行结果。 7. **输出格式**:计划将以用户指定的文件格式输出,但具体格式未给出,需要开发者自行设计。 在实际编程过程中,开发人员需要设计算法来遍历课程列表,根据先修关系构建课程依赖图,然后根据选择的策略进行优化,比如使用贪心算法或动态规划来分配课程。当遇到无法满足先修关系或者学分上限的情况时,需要返回适当的错误信息。最后,将编排好的课程列表写入文件,确保计划的完整性和有效性。整个过程需要考虑效率,尤其是在处理大规模课程网络时。