實習(xí)步驟（一）問題分析和任務(wù)定義 在進行設(shè)計之前，首先應(yīng)該充分地分析和理解問題，明確問題要求做什么？限制條件是什么。注意：本步驟強調(diào)的是做什么？而不是怎么做。主要完成三個方面的工作：分析并確定問題要處理的對象（數(shù)據(jù)）是什么。例如：輸入數(shù)據(jù)的類型、值的范圍以及輸入的形式。分析并確定要實現(xiàn)的功能是什么。也就是說要對輸入的數(shù)據(jù)進行什么樣的處理。注意：對問題中描述的需要實現(xiàn)的功能，應(yīng)避開算法（具體的實現(xiàn)方法）和所涉及的數(shù)據(jù)類型，僅需對所需完成的任務(wù)做出明確的定義。分析并確定處理后的結(jié)果如何顯示。這一步還應(yīng)該為調(diào)試程序準備好測試數(shù)據(jù)，包括合法的輸入數(shù)據(jù)和非法形式的輸入數(shù)據(jù)；以及相應(yīng)的輸出結(jié)果。（二）數(shù)據(jù)類型和系統(tǒng)設(shè)計 當(dāng)需求分析結(jié)束，明確問題要求后，開始為編寫程序設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。本步驟分概要設(shè)計和詳細設(shè)計兩步實現(xiàn)。概要設(shè)計指的是，對問題描述中涉及的操作對象定義相應(yīng)的抽象數(shù)據(jù)類型，并設(shè)計合適的算法；以及定義程序各個功能模塊和模塊之間的關(guān)系。在這個過程中，要根據(jù)問題的功能需求綜合考慮，設(shè)計時空復(fù)雜度最優(yōu)的抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法（注意：實現(xiàn)提示和給出的部分代碼中以及給出了建議）。抽象數(shù)據(jù)類型的實現(xiàn)盡可能做到數(shù)據(jù)封裝，基本操作的規(guī)格說明盡可能明確具體，算法思想和過程明確有效，程序結(jié)構(gòu)清晰、合理、簡單和易于調(diào)試。作為概要設(shè)計的結(jié)果，應(yīng)寫出每個抽象數(shù)據(jù)類型的定義（包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述和每個基本操作的規(guī)格說明），主要模塊的算法思想，并畫出模塊之間的調(diào)用關(guān)系圖。詳細設(shè)計則定義相應(yīng)的物理存儲結(jié)構(gòu)（抽象數(shù)據(jù)類型的物理實現(xiàn)）并寫出各基本操作的偽碼算法，以及主要模塊算法的具體步驟。詳細設(shè)計的結(jié)果是對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和基本操作的規(guī)格說明做出進一步的求精，寫出數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的類型定義，算法書寫規(guī)范（采用文字性的步驟描述或者算法流程圖的形式都行）。在求精的過程中，應(yīng)盡量避免陷入語言細節(jié)，不必過早描述輔助數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和局部變量。（三）編碼實現(xiàn)和靜態(tài)檢查 在實驗過程中，題目中會給出程序的部分源代碼，根據(jù)實習(xí)第二步的設(shè)計結(jié)果以及源代碼的提示，編碼實現(xiàn)程序的其余部分。編碼是把詳細設(shè)計的結(jié)果進一步求精為程序設(shè)計語言程序。對于編程很熟練的讀者，如果基于詳細設(shè)計的偽碼算法就能直接在鍵盤上輸入程序的話，則可以不必用筆在紙上寫出編碼，而將這一步的工作放在上機準備之后進行，即在上機調(diào)試之前直接用鍵盤輸入。寫出編碼的程序后，在上機（編譯和調(diào)試）之前，認真的靜態(tài)檢查是必不可少的。多數(shù)初學(xué)者在編好程序后處于以下兩種狀態(tài)之一：一種是對自己的“精心作品”的正確性確信不疑；另一種是認為糾查錯誤是編譯器的工作。這兩種態(tài)度是極為有害的。事實上，非訓(xùn)練有素的程序設(shè)計者編寫的程序長度超過50行時，極少不含有除語法錯誤以外的錯誤。上機動態(tài)調(diào)試決不能代替靜態(tài)檢查，否則調(diào)試效率是極低的。靜態(tài)檢查主要有兩種方法，一是用一組測試數(shù)據(jù)手工執(zhí)行程序（通常應(yīng)先分模塊檢查）；二是通過閱讀或給別人講解自己的程序而深入全面地理解程序邏輯，在這個過程中再加入一些注解和斷言。如果程序中邏輯概念清楚，后者將比前者有效。（四）上機準備和上機調(diào)試 上機準備包括一下幾個方面：熟悉機器的操作系統(tǒng)和語言集成環(huán)境的用戶手冊，尤其是最常用的命令操作，以便順利進行上機的基本活動。上機調(diào)試程序時要帶一本高級語言教材或手冊。掌握調(diào)試工具，考慮調(diào)試方案，設(shè)計測試數(shù)據(jù)并手工得出正確結(jié)果?！澳サ恫徽`砍柴工”。計算機各專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該能夠熟練運用高級語言的程序調(diào)試器DEBUG調(diào)試程序。上機調(diào)試程序時要帶一本高級語言教材或手冊。調(diào)試最好分模塊進行，自底向上，即先調(diào)試底層函數(shù)。必要時可以另寫一個調(diào)用驅(qū)動程序。這種表面上的工作實際上可以大大降低調(diào)試所面臨的復(fù)雜性，提高調(diào)試工作效率。在調(diào)試過程中可以不斷借助DEBUG的各種功能，提高調(diào)試效率。調(diào)試中遇到的各種異?，F(xiàn)象往往是預(yù)料不到的，此時不應(yīng)“冥思苦想”，而應(yīng)動手確定疑點，通過修改程序來證實它或繞過它。調(diào)試正確后，認真整理源程序及其注釋，印出帶有完整注釋的且格式良好的源程序清單和結(jié)果。（五）總結(jié)和整理實習(xí)報告 按照實習(xí)報告的格式完成整個實習(xí)報告。同時總結(jié)和思考，回味設(shè)計的過程，體會調(diào)試的過程，總結(jié)編程中的收獲，記錄實習(xí)過程的體會，交流程序設(shè)計各個步驟的心得?！皩W(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆?！痹诔绦蛟O(shè)計中，只有做到勤思考、善總結(jié)，才能不斷進步。

實習(xí)報告規(guī)范實習(xí)報告的開頭應(yīng)給出題目、班級、姓名、學(xué)號和完成日期，并包括以下七個內(nèi)容：需求分析以無歧義的陳述說明程序設(shè)計的任務(wù)，強調(diào)的是程序要做什么？明確規(guī)定：輸入的形式和輸入值的范圍；輸出的形式；程序所能達到的功能；測試數(shù)據(jù)：包括正確的輸入及其輸出結(jié)果和含有錯誤的輸入及其輸出結(jié)果。概要設(shè)計說明本程序中用到的所有抽象數(shù)據(jù)類型的定義、算法的基本思想、主程序的流程以及各程序模塊之間的層次（調(diào)用）關(guān)系。詳細設(shè)計實現(xiàn)概要設(shè)計中定義的所有數(shù)據(jù)類型（物理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)），對每個操作只需要寫出偽碼算法；算法的具體步驟；算法的時空分析和改進設(shè)想；畫出函數(shù)的調(diào)用關(guān)系圖。輸入和輸出的格式。調(diào)試分析調(diào)試過程中遇到的問題，以及如何解決的；測試結(jié)果根據(jù)實驗提供的測試數(shù)據(jù)，列出你所編寫的程序的測試結(jié)果。用戶使用說明（可選）說明如何使用編寫的程序，詳細列出每一步的操作步驟。實驗心得（可選）對實驗設(shè)計與實現(xiàn)過程的回顧和分析，以及經(jīng)驗和體會。附錄（可選）帶注釋的源程序。如果是提交源程序電子版，只需列出程序文件名的清單。

實驗5教學(xué)計劃編制問題背景大學(xué)的每個專業(yè)都要制定教學(xué)計劃。假設(shè)任何專業(yè)都有固定的學(xué)習(xí)年限，每學(xué)年含兩學(xué)期，每學(xué)期的時間長度和學(xué)分上限值均相等。每個專業(yè)開設(shè)的課程都是確定的，而且課程在開設(shè)時間的安排必須滿足先修關(guān)系。每門課程有哪些先修課程是確定的，可以有任意多門，也可以沒有。每門課恰好占一個學(xué)期。試在這樣的前提下設(shè)計一個教學(xué)計劃編制程序。問題描述若用有向網(wǎng)表示教學(xué)計劃，其中頂點表示某門課程，有向邊表示課程之間的先修關(guān)系（如果A課程是B課程的先修課程，那么A到B之間有一條有向邊從A指向B）。試設(shè)計一個教學(xué)計劃編制程序，獲取一個不沖突的線性的課程教學(xué)流程。（課程線性排列，每門課上課時其先修課