计算机科学系学生：数据结构课程设计——拓扑排序实践与报告指南

数据结构课程设计——拓扑排序是一份针对计算机科学专业的课程设计任务，目标是实现拓扑排序算法。拓扑排序是一种对有向无环图（DAG，Directed Acyclic Graph）进行排序的技术，它将图中的节点按照一定的线性顺序排列，确保对于每条有向边，其起点在终点之后。在这个课程设计中，学生需要遵循以下关键步骤： 1. **问题描述**： 问题的背景是利用有向图来表示工程项目中的依赖关系，每个顶点代表一项活动，有向边表示活动之间的先后顺序。任务是设计一个拓扑排序算法，以确定合理的活动执行顺序，同时检测图中是否存在环。 2. **设计**： - **存储结构设计**：采用邻接表作为有向图的存储结构，它能有效地表示图中的节点和边，便于后续操作。 - **算法设计**： - **拓扑排序算法设计**：整体设计上，通过遍历图并维护一个待排序队列，确保先入先出的特性符合拓扑排序规则。 - **邻接表表示**：将有向图转化为邻接表形式，便于查找和更新节点间的连接。 - **函数设计**：编写拓扑排序函数，可能包括初始化、主排序逻辑和输出排序结果的函数。 - **顺序表运算设计**：可能涉及到顺序表的操作，如插入、删除和查找，以支持邻接表的构建和维护。 - **测试用例设计**：参考严蔚敏《数据结构习题集》中的题目7.9图，设计一组或多组测试用例，验证算法的正确性和鲁棒性。 3. **调试报告**： - **问题解决**：记录调试过程中遇到的问题，如算法错误、边界条件处理不当等，并详细描述解决策略。 - **讨论与分析**：分析设计决策的合理性，以及编码实现中的优化点。 4. **经验和体会**： - 反思算法性能，可能提到的时间复杂度和空间复杂度，以及如何通过改进算法来提高效率。 - 对算法的扩展或优化提出自己的设想，例如考虑如何处理有环的情况。 5. **源程序与运行结果**： - 提供源代码清单，附带详细注释，确保代码清晰易懂。 - 包含运行结果，展示在特定测试数据下的执行情况，证明算法功能的实现。 在整个课程设计过程中，学生需要严格遵守学术诚信原则，防止抄袭，按照指定时间完成，并提交详细的课程设计报告和可执行程序。最后，设计报告需经指导教师和系主任审查，确认满足项目要求后才能完成。