数据结构课程设计报告模板2011改

课程设计(论文)任务书

软件学院软件+会计专业2010--5 班

一、课程设计(论文)题目关键路径的实现

二、课程设计(论文)工作自 2011年12月26 日起至2011 年12 月 29 日止。

三、课程设计(论文) 地点: 创新大楼408机房

四、课程设计(论文)内容要求：

1．课程设计的目的

要求学生掌握数据结构的应用、算法的编写、类C语言的算法转换成C（C++）程序并上机调试的基本方法。课程设计要求学生在完成程序设计的同时能够写出比较规范的设计报告。培养学生综合运用所学理论知识解决复杂实际问题的实践能力、研究性学习能力和团队合作能力。

2．课程设计的任务及要求

1）基本要求

（1）要充分认识课程设计对自己的重要性，认真做好设计前的各项准备工作；

（2）独立按时完成规定的工作任务，不得弄虚作假，不准抄袭他人内容；

（3）设计过程中，要严格要求自己，树立严肃、严密、严谨的科学态度，必须按时、按质、按量完成课程设计；

（4）按规范撰写课程设计报告，对设计进行总结和讨论。

2）课程设计论文编写要求

（1）要按照书稿的规格撰写打印课程设计论文；

（2）论文包括任务书、目录、绪论、正文、总结、参考文献、附录等；

（3）正文中要有问题描述与分析、设计的算法、算法的实现、调试分析与结果；

（4）课程设计论文装订按学校的统一要求完成

3）课设考核

从以下几方面来考查：

（1）考勤和态度；

（2）任务的难易程度及设计思路；

（3）动手调试能力；

（4）论文撰写的水平、格式的规范性。

4）参考文献

[1] 严蔚敏，吴伟民. 数据结构（C语言版）[M]. 北京：清华大学出版社, 2007年.

[2] 谭浩强. C语言程序设计[M]. 北京：清华大学出版社，2006年.

5）课程设计进度安排

内容天数地点

构思及收集资料1图书馆

程序设计与调试3计算机房

撰写论文1图书馆

6）任务及具体要求

关键路径的实现

任务要求:对于任意给定的工程的施工图，找出影响该工程进度的关键子工程。

学生签名：_____

2011年12月26 日

课程设计(论文)评审意见

（1）考勤和态度：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）（2）任务难易及设计思路：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）（3）动手调试能力评价：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）（4）论文撰写水平及规范性评价：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）

评阅人：职称：讲师

2011年月日

2

华东交通大学课程设计报告

目录

1 绪论 ........................................................ 错误！未定义书签。

1.1 需求分析.............................................................. 错误！未定义书签。

1.1.1问题描述.......................... 错误！未定义书签。

1.1.2 基本要求......................... 错误！未定义书签。

1.2 研究意义 (3)

2概要设计 ....................................................... 错误！未定义书签。

2.1 算法分析.............................................................. 错误！未定义书签。

2.2 算法步骤.............................................................. 错误！未定义书签。3详细设计 (4)

3.1 数据类型定义 (4)

3.2 程序模块 (4)

4 流程图 (5)

5调试分析及结果 (6)

6课设总结 (10)

参考文献 (10)

附录 (11)

姓名——题目名称

1 绪论

我们通常把计划、施工过程、生产流程、程序流程等都当成一个工程。工程通常分为若干个称为“活动”的子工程。完成了这些“活动”，这个工程就可以完成了。通常用AOE-网来表示工程。AOE-网是一个带权的有向无环图，其中，顶点表示事件（EVENT），弧表示活动，权表示活动持续的时间。完成工程所需的最短时间是从开始点到完成点的最长路径的长度，即在这条路径上的所有活动的持续时间之和.这条路径长度就叫做关键路径。

1.1 需求分析

1.1.1问题描述

（1）选取建图的一种算法建立图，有邻接矩阵，邻接表，十字链表，邻接多重表等多种方法。

（2）对于给出的事件AOE网络，要求求出从起点到终点的所有路径，经分析、比较后找出长读最大的路径，从而得出求关键路径的算法，出计算机上机实现的源程序。

具体要解决的问题有

1）从项目起点到终点进行拓扑排列；

2）用有方向的线段标出各结点的紧前活动和紧后活动的关系，使之成为一个有方向的网络图；

3）计算出各个活动的最早开始时间，最晚开始时间，最早完工时间和最迟完工时间，并计算出各个活动的时差；

4）找出所有时差为零的活动所组成的路线，即为关键路径；

1.1.2基本要求

（1）选取建图的一种算法建立图；选取邻接表的算法来建立图，是一种顺序+ 链式存储结构。

（2）两个相邻顶点与它们之间边表示活动，边上的数字表示活动延续时间

参照该工程所化的AOE-网，求出从起点到终点的所有路径，然后通过拓扑排序和逆拓扑排序求出最早与最晚发生时间，找出长度最大的路径，从而求得关键路径。

2

华东交通大学课程设计报告

1.2 研究意义

关键路径可以很方便的让我们估算出某个工程最短的时间开销，以及这个工程中哪些活动，即哪些项目是主要的，是影响工程进度的关键，从而让我们对工程的实施作出更好的时间安排，并且可以分清主次，抓住核心工程，做到有的放矢

2 概要设计

2.1 算法分析

（1）求关键路径必须在拓扑排序的前提下进行；

（3）若一个关键活动不在所有的关键路径上，减少它并不能减少工期；

（4）在不改变关键路径的前提下，缩短关键活动才能缩短整个工期。

（5）关键路径：从源点到汇点的路径长度最长的路径叫关键路径。

（6）活动开始的最早时间e(i)；

（7）活动开始的最晚时间l(i)；

（8）定义e(i)=l(i)的活动叫关键活动；

（9）事件开始的最早时间ve(i)；

（10）事件开始的最晚时间vl(i)。

1.从ve(1)=0开始向前递推ve(j)=Max{ ve(i)+dut() }

T, 2<=j<=n，其中，T是所有以j为弧头的弧的集合。

2.从vl(n)=ve(n)开始向后递推

vl(i)=Min{ vl(j)-dut() } S, 1<=i<=n-1，其中，S 是所有以i为弧尾的弧的集合。

2.2 算法步骤

(1)输入e条弧，建立AOE网的存储结构。

(2)从源点v1出发，令ve(1)=0,求 ve(j)，2<=j<=n。

(3)从汇点vn出发，令vl(n)=ve(n),求 vl(i) 1<=i<=n-1。

(4)根据各顶点的ve和vl值，求每条弧s（活动）的最早开始时间e(s)和最晚开始时间l(s)，其中e(s)=l(s)的为关键活动。

姓名——题目名称

3详细设计

3.1 数据类型定义

typedef struct node //边表结点

{

int adjvex; //邻接点编号

int dut; //弧的信息

struct node *next; //下一条弧指针}engender;

typedef struck //顶点表结点

{

int projectname; //顶点域

int id; //顶点的入度信息

edgenode *link; //边表头指针

}vexnode;

3.2 程序模块

int main() //界面程序的主函数

Void seekkryroot() //求关键路径的主函数

void CreateGraphic(vexnode* Graphicmap,int projectnumber,int activenumber)

//函数建立AOE图

int SearchMapPath(vexnode* Graphicmap,int projectnumber,int activenumber,int& totaltime)

//求出最大路径，并打印出关键路径

4

华东交通大学课程设计报告 4 流程图

姓名——题目名称

5调试分析及结果

1.开始界面

2．进入求关键路径的系统

6

华东交通大学课程设计报告3.输入节点数和活动个数

4.输入某项目的信息（弧头，弧尾，权值）

姓名——题目名称

8

5. 打印出关键路径

6.实验结果

华东交通大学课程设计报告

姓名——题目名称

6 课设总结

知道所要用到的数据结构、用邻接表来存储AOE-网、建立栈来求拓扑序列、输出的拓扑序列的个数少于节点数则有回路等等，要把这些方法写成函数代码，在处理程序代码的时候，有两个问题始终解决不了。一是程序输入时只能输入整形数据，而非整形的输入则会导致程序异常停止，但是因为整形的输入方式已贯穿整个程序，若要修改只能另外重做整个程序，所以暂不考虑修改，而打算做一个判错系统，判断若非整形的输入则报错；二是第一种错误的解决方案未能成功实行，于网路上搜索到了几种判断是否为整形数据的程序代码，但将其修改融合到求关键路径的程序中，虽然没有错误可以运行，但是却不能正确的报错。

参考文献

[1] 严蔚敏，吴伟民. 数据结构（C语言版）[M]. 北京：清华大学出版社, 2007.

[2]郑华启. PASCAL程序设计（第二版）

[3]沈美明，温冬婵.IBM PC汇编语言程序设计（第二版）

10

附录

源程序清单：

#include

#include

#include

#include

typedef struct node//边表结点

{

int adjvex; //邻接点编号

int dut; //弧的信息

struct node *next; //下一条弧指针

}edgenode;

typedef struct //顶点表结点

{

int projectname;//顶点域

int id;//顶点的入度信息

edgenode *link; //边表头指针

}vexnode;

void CreateGraphic(vexnode* Graphicmap,int projectnumber,int activenumber)//创建图

{

int begin,end,duttem; //分别代表弧的前节点，尾节点，活动时间

edgenode *p;// 边表头指针

for(int i=0;i

{

Graphicmap[i].projectname=i;//顶点的命名按0，1，2，3......

Graphicmap[i].id =0;//顶点的信息的度数均赋为零

Graphicmap[i].link =NULL;

}

printf("\n");

printf("请输入某项目的信息，并请用整形数字表示（格式：弧头，弧尾，权值）：\n"); printf("例如:输入1,2,4 即代表结点1与4之间的活动需要4个时间单位。\n"); printf("\n");

for(int k=0;k

{

scanf("%d,%d,%d",&begin,&end,&duttem); //请输入第%d条的起点、终点和权值

p=(edgenode*)malloc(sizeof(edgenode));//临时分配存储空间

p->adjvex =end-1;//因为是从零开始记的，姑要减一，就是让终点插入到邻接表内 p->dut =duttem; //该弧的活动时间为duttem

Graphicmap[end-1].id ++; //入度加一

p->next =Graphicmap[begin-1].link ;

Graphicmap[begin-1].link =p;//让下一个节点作为下一插入节点的前驱节点

}

}

int SearchMapPath(vexnode* Graphicmap,int projectnumber,int activetime

,int& totaltime) //求出最大路径，并打印出关键路径

{

int i,j,k,m=0;

int front=-1,rear=-1;

int* topologystack=(int*)malloc(projectnumber*sizeof(int));//用来保存拓扑排列

int* vl=(int*)malloc(projectnumber*sizeof(int));//用来表示在不推迟整个工程的前提下，VJ允许最迟发生的时间

int* ve=(int*)malloc(projectnumber*sizeof(int));//用来表示Vj最早发生时间

int* l=(int*)malloc(activenumber*sizeof(int));//用来表示活动Ai最迟完成开始时间

int* e=(int*)malloc(activenumber*sizeof(int));//表示活动最早开始时间

edgenode *p; //边表头的指针

totaltime=0; //存放整个工程的最短时间

for(i=0;i

{

if(Graphicmap[i].id==0)

{

topologystack[++rear]=i;//让所有的头节点入队列

m++; //记录入队列的顶点个数

}

}

while(front!=rear)

{

front++; //出队列

j=topologystack[front]; //拓扑排序的节点依次出队列

m++; //记录入队列的节点个数

p=Graphicmap[j].link ; //指向顶点指向的下一个顶点

while(p)

{

k=p->adjvex ; // 邻接点编号

Graphicmap[k].id --;//让入度减一，相当于删除一个入度为零的前驱节点，和相关的弧

if(ve[j]+p->dut >ve[k])//将最长的路径赋给VE[K]

姓名——题目名称

ve[k]=ve[j]+p->dut ;

if(Graphicmap[k].id ==0)//如果入度为零，则入队列

topologystack[++rear]=k;

p=p->next ; //指向下一个节点

}

}

if(m

{

printf("\n本程序所建立的图有回路不可计算出关键路径!\n");

printf("将退出本程序！\n");

return 0;

}

totaltime=ve[projectnumber-1];//最短完成时间即为最后一个节点所累加的时间之和 for(i=0;i

vl[i]=totaltime;

for(i=projectnumber-2;i>=0;i--)// 用逆拓扑排序来求活动Ai最迟完成开始时间，即从最后一个节点减去最短的时间

{

j=topologystack[i];

p=Graphicmap[j].link ;

while(p)

{

k=p->adjvex ;

if((vl[k]-p->dut )

vl[j]=vl[k]-p->dut ;

p=p->next ;

}

}

i=0;

printf("\n");

printf("| 起点 | 终点 | 最早开始时间 | 最迟完成时间 | 差值 | 备注 \n");

for(j=0;j

{

p=Graphicmap[j].link;

while(p)

{

k=p->adjvex ;

e[++i]=ve[j];

l[i]=vl[k]-p->dut;

printf("| %4d | %4d | %11d | %11d | %3d |",Graphicmap[j].projectname +1,Graphicmap[k].projectname +1,e[i],l[i],l[i]-e[i]);

if(l[i]==e[i]) //当差值为零时，则为关键路径

printf(" 关键活动 <%2d,%4d>",

Graphicmap[j].projectname +1,Graphicmap[k].projectname +1);

printf("\n"); p=p->next ; }

}

return 1;

姓名——题目名称

}

void seekkeyroot()//求关键路径的主函数

{

int projectnumber,activenumber,totaltime=0;

printf("\n");

printf("输入符合标准，欢迎进入求关键路径的系统!\n");

printf("\n");

printf("请输入这个项目的AOE-网的节点数: ");

scanf("%d",&projectnumber);

printf("请输入这个项目的AOE-网的活动个数: ");

scanf("%d",&activenumber);

vexnode* Graphicmap=(vexnode*)malloc(projectnumber*sizeof(vexnode));

CreateGraphic(Graphicmap,projectnumber,activenumber);//创建邻接图

SearchMapPath(Graphicmap,projectnumber,activenumber,totaltime);//求出最大路径，并打印出关键路径

printf("\n");

printf("整个工程所用的最短时间为：%d个单位时间\n",totaltime);

system("pause");

}

int main()

{

char ch;

for(;;)

{

do

{

system("cls");

printf(" \n");

printf(" 欢迎进入求关键路径算法程序\n");

printf(" \n");

printf("%s","\ns(start)开始输入工程的节点数据并求出关键路径\n");

printf("\n");

printf("%s","e(exit)退出\n");

printf("\n");

printf("%s","请输入选择:");

6

scanf("%c",&ch);

ch=toupper(ch);

}while(ch!='S'&&ch!='E');

switch(cH)

{

Case'S:

seekkeyroot();

break;

Case'E:

return 1;

}

}

}

—20—