大学生教学计划编制:AOV网与负载均衡策略

教学计划编制是一个关键任务,特别是在大学管理中,它涉及到课程的合理安排,确保学生按照既定的学术路径完成学业。在这个问题中,设计的目标是为每个专业创建一个教学计划,考虑到固定的学习年限、学期划分(每学年两学期,每学期学分上限相同),以及课程之间的先修关系。以下是关键知识点的详细阐述:
1. **问题描述与输入参数**:
- 输入参数包括:学期总数、一学期的学分上限,以及每门课程的课程号(三位字母数字组合)、学分和直接先修课程的课程号。这些数据构成了构建教学计划的基础。
2. **编排策略**:
- 提供两种编排策略:一种是平衡学生的学分分配,确保他们在不同学期的学业压力相对均衡;另一种则是将课程集中于早期学期,以便快速完成核心课程。
3. **需求分析与图模型**:
- 设计中涉及到了活动-on-有向边(AOV)网络图的概念,用于表示课程间的依赖关系。顶点代表课程,弧边代表先修关系,需要定义顶点和弧边的结构体,并利用它们进行图的创建。
4. **算法设计**:
- `CreateGraph()`函数:用于根据先修关系构建AOV图,采用邻接链表存储,以高效处理大量的课程关联。
- `OUTPUT()`菜单:展示课程及其先修课程信息,便于用户理解和查看。
- `TopoSort(G)`:运用拓扑排序算法对课程进行排序,确保按照学习顺序进行课程规划。
- `Display(G)`:输出图的顶点和弧边,展示课程间的依赖关系。
5. **代码实现**:
- 代码中定义了几个常量和数据结构,如顶点的最大长度、最大顶点数等,以及一些宏定义如TRUE/FALSE和错误/成功状态码。
- 使用C语言实现的函数展示了如何组织和处理这些数据,例如处理顶点字符串、存储和操作图的邻接表。
在实际编程过程中,编写教学计划编制程序时,会先进行需求分析,然后根据先修关系构建AOV图,接着应用拓扑排序算法对课程进行排序,最后根据指定的编排策略输出每学期的课程安排。这个过程要求开发者具备良好的数据结构和算法知识,特别是对图论的理解和应用。同时,为了适应不同用户的需求,程序应提供灵活的接口,如菜单选项,以支持不同的编排策略。
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