大作业排课5.cpp

简易教学任务安排 假设有n门课程需要n个教师去授课

#include<iostream.h>
#include<stdlib.h>
#include<iomanip.h>//setw()
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define max 100
typedef struct {
        int s[max][max];//用二维数组存放教师专业特长
		int D[max];      //用一维数组存放安排的教学任务
}MGraph;
///////////////

int creat(MGraph &G,int *k,int &n,int b)         //初始化，将二维数组s和一维数组D全部赋值为0
{
	int i,j;
	if(!b)//定义b是为edit()执行后判断是否把二维数组s全部赋值为0
	{
		cout<<"请确定课程数或教师人数（1-"<<max-1<<"） ";cin>>n;

	    if (n<=0||n>max-1)  
		{cout<<"数字无效"<<endl;return (0);}//输入失败返回结束
	    cout<<endl;
	    cout<<"科目数成功确定为  "<<n<<endl;
	}
	for(i=1;i<=n;i++)//二维数组s和一维数组D全部赋值为0
	{		
		G.D[i]=0;
        k[i]=0;
		for(j=1;j<=n&&!b;j++)
		G.s[i][j]=0;
	}//for
	return(1);
	
}


/////////////

int techer_speciality(MGraph &G, int n)
{
	
	int k;
	cout<<"请输入教师专业特长编号(1-"<<n<<")  0表示结束输入：\n";

	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cout<<"输入教师编号为 "<<i<<" 的特长专业号：";
		do {
			cin>>k;
			if(k>n) {cout<<"超出范围，重新输入:   ";continue;}
			else G.s[i][k]=1;
		}while(k);
	}
	cout<<"设定成功！"<<endl;
	return (1);//设定成功！
}
//////////////

int serch(MGraph &G,int i,int j,int n)//查找老师的专长科目；返回专长科目的代码（i为老师j为科目）
{
	for(;j<=n;j++)
		if(G.s[i][j]==1)break;
		
		return(j);
}
/////////

int serch_error(MGraph &G,int *k,int n)//在所有老师都有被进行安排过的情况下运行
{
	int t;static int b=0;              //b检测是否有两个或两个以上的专业只有一个老师可授
	for(int j=1;j<=n;j++)
		if(k[j]==0)                    //存在有科目没有老师授课
			for(int i=1;i<=n;i++)      //哪个老师可以授此科目且此科目当前还没有老师授课
				if(G.s[i][j]==1)
				{
					if(b!=i)b=i;else return 0; //if(b!=i)b=i记录第一个没有授课的科目但有老师可以授课的老师下标
					                           //若再次运行这个函数且另一个没有授课的科目也是这位老师可授，即有
					                           //多个科目只有此老师可授，即调用此函数的老师没有科目可授。
					t=G.D[i];
					if(G.D[i]==0)return 0;   //可能有后面老师还没受到安排，返回等所有老师都有被进行安排过才进行
					G.D[i]=j;k[j]=i;k[t]=0;return 1;//有，让此老师授此课，原来所授的课取消，重新安排过。
				}return 0;                     //(没有科目没有被安排)或者(有科目没有被安排但没有老师有此专长)
}
/////////////////

/////////////////
void anpai(MGraph &G,int *k,int n)
{
	int c[max]={0},j, js, p=0,t;
	for(int i=1;i<=n;i++)
		if(G.D[i]==0)
		{j=1;
		while(1)
		{
			js=serch(G,i,j,n);
			if(js<=n)
			{
				c[p++]=js;//保存从serch里返回的教师专长
				if(k[js]<=0)
				{
					G.D[i]=js;k[js]=i;p=0;break;
				}
				else {j=js;j++;}
			}
			else {
				//if(js>n)if(p>1)p=p-2;else p=p-1;
				p=0;	
				t=k[c[p]];
				j=c[p]+1;
				while(1)
				{
					js=serch(G,t,j,n);

					if(k[js]<=0&&js<=n)
					{
						k[c[p]]=0; G.D[t]=js; k[js]=t; G.D[i]=c[p]; k[c[p]]=i; p=0; break;
					}
					else if(js<=n)j++;
					else {
						p++;

						if(c[p]==0)
						{
							G.D[i]=0; if(serch_error(G,k,n))anpai(G,k,n); break;
						}

					t=c[p];j=c[p]+1;
					}//while
				}
				break;
			}
		}//while
		}//if
	


}
/////////////////


void list(MGraph &G,int n)
{
	int i,j,k;//k=0 记录输出个数
	for (i=1;i<=n;i++)
	{
		k=0;
		cout<<setw(3)<<i<<" 号教师的专业特长有: ";
		for(j=1;j<=n;j++)
			if (G.s[i][j]){
				k++;
				cout<<j<<setw(4); if((k%12)==0) {cout<<endl;cout<<setw(25);}
			}//打印15个换一行
			cout<<endl;
	}
	

}

//*****************************************
void edit(MGraph &G, int n,int*k)        //教师专业修改
{int s,i=0,m=0,j=0;
cout<<"请输入要修改的老师：";
while(i==0||i>n){
cin>>i;
if(i>0&&i<=n)
cout<<"第"<<i<<"个老师的专长科目有: ";
else cout<<"没这个老师！请重新输入："<<endl;
}

for(s=1;s<=n;s++)
{if(G.s[i][s]==1)
{
cout<<s<<setw(3);
j++;
}
}
if(j==0)
cout<<"没有专长科目"<<endl;

cout<<endl<<"输入你要修改的科目(输入0结束)："<<endl;

		do {
cin>>s;
if(s>n) {cout<<"超出范围，重新输入:   ";continue;}
else if(G.s[i][s]==1)
G.s[i][s]=0;
else G.s[i][s]=1;
		}while(s);

cout<<"修改后第"<<i<<"个老师的专长科目有 :";
for(s=1;s<=n;s++)
{if(G.s[i][s]==1)
{cout<<s<<setw(3);
m++;
}
}
if(m==0)
cout<<"没有专长科目"<<endl;
cout<<endl;
creat(G,k,n,1);//修改后把数组D和k全部赋值为0
anpai(G,k,n);//重新排列
}


///////////////////////////////////////////
void sjcount(MGraph &G, int n,int*k)//随机生成老师专长
{
srand((unsigned int)time((time_t *)NULL));//srand() 来初始化伪随机数发生器的种子，(当前时间)
for (int i=1;i<=n;i++){
	for (int s=1;s<=n;s++)
	{G.s[i][s]=rand() % 2;
	}
}
creat(G,k,n,1);//修改后把数组D和k全部赋值为0
}


/////////////////////////////////////////////////////
//显示函数模块******************************************************************
void cout_s(int s,int D[]) {//输出科目编号 s , 当 D[s] 不足二位时前面输出0
	cout<<"│";
	if(D[s]>9)cout<<D[s];
	else cout<<"0"<<D[s];
}

void cout_t(int k) {//输出老师编号 k , 当 k 不足二位时前面输出0
	cout<<"│";
	if(k>9)cout<<k;
	else cout<<"0"<<k;
}

void print_list(int D[],int f,int n) {//输出数组D[f]至D[f+n-1]的所有元素

	int i,j,k,m,s;//m,s为开始位置,n为要输出的记录个数

	m=s=f;

	if(n>9) {//n>=10

	j=n%10;

	i=(n-j)/10;

	if(i>=1) {//输出表头cout<<"│0"<<m;

		cout<<"┏━━━━┯━┯━┯━┯━┯━┯━┯━┯━┯━┯━┓"<<endl;
		cout<<"┃老师编号";for(k=0;k<10;k++,m++)cout_t(m); cout<<"┃"<<endl;
		cout<<"┠────┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┨"<<endl;
		cout<<"┃所教课程";for(k=0;k<10;k++,s++)cout_s(s,D);cout<<"┃"<<endl;
		i--;
	}//while
	while(i!=0) {//输出表中间部分
		cout<<"┠────┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┨"<<endl;
		cout<<"┃老师编号";for(k=0;k<10;k++,m++)cout<<"│"<<m; cout<<"┃"<<endl;
		cout<<"┠────┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┨"<<endl;
		cout<<"┃所教课程";for(k=0;k<10;k++,s++)cout_s(s,D);cout<<"┃"<<endl;
		i--;
	}//while
	if(j==0)cout<<"┗━━━━┷━┷━┷━┷━┷━┷━┷━┷━┷━┷━┛"<<endl;//输出表尾

		else {
		cout<<"┠────";for(k=0;k<=j;k++)cout<<"┼─";for(;k<10;k++)cout<<"┴─";cout<<"┨"<<endl;
		cout<<"┃老师编号";for(k=0;k<j;k++,m++)cout<<"│"<<m; cout<<"│";cout<<setw((10-k)*4);cout<<"┃"<<endl;
		cout<<"┠────";for(k=0;k<j;k++)cout<<"┼─";cout<<"┤";cout<<setw((10-k)*4);cout<<"┃"<<endl;
		cout<<"┃所教课程";for(k=0;k<j;k++,s++)cout_s(s,D);cout<<"│";cout<<setw((10-k)*4);cout<<"┃"<<endl;
		cout<<"┗━━━━";for(k=0;k<=j;k++)cout<<"┷━";for(;k<10;k++)cout<<"━━";cout<<"┛"<<endl;;
		}//else

	}//if
	else {
		cout<<"┏━━━━";for(k=0;k<n;k++)cout<<"┯━";cout<<"┓"<<endl;
		cout<<"┃老师编号";for(k=0;k<n;k++,m++)cout_t(m); cout<<"┃"<<endl;
		cout<<"┠────";for(k=0;k<n;k++)cout<<"┼─";cout<<"┨"<<endl;
		cout<<"┃所教课程";for(k=0;k<n;k++,s++)cout_s(s,D);cout<<"┃"<<endl;
		cout<<"┗━━━━";for(k=0;k<n;k++)cout<<"┷━";cout<<"┛"<<endl;
	}//else
}

void print_screen(int D[],int n) {//分屏输出所有元素
	int i=1;//因为D[0]没有放内容，所以从D[1]开始输出，输出D[1]至D[n]
	system("cls");//清屏
	while(n>50) {//每输出50个记录暂停一次，按任意键继续
		print_list(D,i,50);//输出D[1]~D[50]或D[51]~D[99]
		n-=50;
		i+=50;
		system("pause");
		system("cls");
	}//while
	if(n!=0) {
		print_list(D,i,n);
		system("pause");
		system("cls");
	}//if
	else return;
}//print_screen

void print_segment(int D[],int n) {//分段输出
	int f,l;
	system("cls");
	while(1) {
		cout<<"请输入第一个老师的编号(1~"<<n<<")：";
		while(1) {//检查输入
			cin>>f;
			if(f<=0||f>n)cout<<"老师编号超出范围,请重新输入老师的编号：";
			else break;
		}//while

		cout<<"请输入要输出的记录的个数：";
		cin>>l;
		if(f+l-1>n)cout<<"输入大于记录总数，请重新输入"<<endl;
		else break;
	}
	system("cls");//按任意键继续
	while(l>50) {//每输出50个记录暂停一次，
		print_list(D,f,50);//输出D[f]至D[f+49]
		l-=50;
		f+=50;
		system("pause");
		system("cls");
	}//while
	if(l!=0) {
		print_list(D,f,l);
		system("pause");
		system("cls");
	}//if
	system("cls");
	return;
}

void print_single(int D[],int n) {//单个输出
	int m;
	system("cls");

	cout<<"请输入要输出的记录老师的编号(1~"<<n<<")：";
	while(1) {//检查输入
		cin>>m;
		if(m<=0||m>n)cout<<"老师编号超出范围,请重新输入老师的编号：";
		else break;
	}//while

	system("cls");
	print_list(D,m,1);//输出D[m]
	system("pause");//按任意键继续
	system("cls");//回到主函数前清屏
	return;
}

void display(MGraph &G,int n)
{
	int c=0;//c选择用

	while(1)
	{
        
        cout<<"　　　　    ┏━━━━━━━━━━━━┓            "<<endl;
        cout<<"┏━━━━━┫   请选择要查看的内容   ┣━━━━━┓"<<endl;
        cout<<"┃　　    　┗━━━━━━━━━━━━┛　　　　　┃"<<endl;
        cout<<"┃ 1 -----分屏输出            2 -----分段输出     ┃"<<endl;
        cout<<"┃ 3 -----单个输出            0 -----返回上级     ┃"<<endl;
        cout<<"┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛"<<endl;
	
	if(c>3||c<0)cout<<"输入错误，请重新输入： ";
	else cout<<"请选择： ";
	cin>>c;
//	else cout<<"输入错误，请重新输入： "<<flush;//有问题

//	ch=getchar();
//	cin.getline(s,1);
	switch(c)
	{
	case 1 : print_screen(G.D,n);break;
	case 2 : print_segment(G.D,n);break;
	case 3 : print_single(G.D,n);break;
	case 0 : return;
//	case '\n': system ("cls");break;
	default  : system ("cls"); //cout<<"输入错误,请重新输入"<<endl;
	}
//	cout<<ch<<endl;

	}

//	cout<<" 教师编号"<<setw(12)<<"课程编号"<<endl;
//	for(int i=1;i<=n;i++)
//		cout<<setw(5)<< i<<setw(13)<<G.D[i]<<endl;
}



//显示模块结束

void main()
{
	MGraph G;int k[max],i=0, n=0,w=0,a=0,b=0;//n 用来表示科目数 w 检查是否科目数设定   
	                                         //i 检查是否专长课程设定  a检查是否课程安排
	char cx,ch;


	while(1)
	{
		

        cout<<" ┏━━━━━━━━欢迎进入教学任务安排系统━━━━━━━━┓"<<endl;
		cout<<" §                                                        §"<<endl;
		cout<<" § 1 -----确定科目数            2 -----教师专长课程设定   §"<<endl;
		cout<<" § 3 -----课程安排              4 -----教师专长浏览       §"<<endl;
		cout<<" § 5 -----教师专长课程修改      6------查看教学任务安排   §"<<endl;
		cout<<" § 7 -----随机生成老师专长      0 -----退出系统           §"<<endl;
		cout<<" └────────────────────────────┘"<<endl;

		cout<<" 请选择功能  "<<ends;   cin>>ch;
		cout<<endl;
		switch(ch)
		{
			
		case '1': { 
			if (!w){ w=creat(G,k, n,b); ;break; } //初始化
			else {
				cout<<"你已经确定了课程数 ，是否要从新确定（是:Y/y   否:其余键 ）";cin>>cx;
				
				if(cx=='Y'||cx=='y')  { w=creat(G,k, n,b); a=0;i=0;}
				
			    break; 
				
			}
			
				}


		case '2': {
			if (!w)cout<<"教师专长课程设定前，请先确定科目数!"<<endl<<endl;
			else if(i){
				cout<<"你已经教师专长课程设定 ，是否要从新设定（是:Y/y   否:其余键 ）";cin>>cx;
				if(cx=='Y'||cx=='y')  
					
				{ i=techer_speciality(G, n);break; a=0; } 
				else break;
			}
			
			else i=techer_speciality(G,  n);
			break;
			
				}


		case '3':	{  
			if (!w)cout<<"课程安排前，请先确定科目数!"<<endl<<endl;
			else if(!i)cout<<"课程安排前，请先教师专长课程设定!"<<endl;
			else {anpai(G,k,n); a=1; 	cout<<"教师专长课程安排成功！"<<endl; }
			   break;
			}
		
		case '4': {
			if (!w)  cout<<"教师专长浏览前，请先确定科目数和 教师专长课程设定!"<<endl<<endl;
			else if(!i)cout<<"教师专长浏览前，请先教师专长课程设定!"<<endl;
			else list(G, n);//教师专长浏览函数
				break;
			
			 }
		case '5':{
			if (!w)  cout<<"教师专长课程修改前，请先确定科目数!"<<endl;
			else if(!i)cout<<"教师专长课程修改前，请先教师专长课程设定!"<<endl;//教师专长课程修改函数
			else   edit(G,n,k) ; //修改函数
				break;
				 	 
				 }


		case'6':{
			if (!w)  cout<<"查看教学任务安排前，请先确定科目数!"<<endl<<endl;
			else if(!i)cout<<"查看教学任务安排前，请先教师专长课程设定!"<<endl;//查看教学任务安排函数
				else if (!a)cout<<"查看教学任务安排前，请先选择课程安排!"<<endl;
				else  display(G, n) ;//查看教学任务安排函数;
					break;
				
				}
		case '7': {if (!w) { cout<<"随机生成老师专长前，请先确定科目数!"<<endl<<endl;break;}
			sjcount(G,n,k);
			i=1;
			cout<<"生成完毕"<<endl;
			break; 
				  }
		case '0': {
			cout<<" ************************************************************  "<<endl;
			cout<<" * * * * * * * * * * *  谢谢使用  * * * * * * * * * * * * * *"<<endl;
			cout<<" ************************************************************"<<endl;
			return;
				}
		default:    system("cls"); cout<<"选择错误，重新选择功能!"<<endl; break; 
			
			
			
		}
		
	}
}