基于“走班排课系统”的学生排课优化研究与实现-排课系统-排课系统

张老师：小李，最近咱们学校的‘走班排课系统’需要升级，听说你在这方面有些经验？

小李：是的，张老师。我之前参与过类似的项目开发，可以帮您设计一个更高效的排课方案。

张老师：太好了！我们目前面临的问题是如何让每个学生的课表尽量合理，避免冲突。

小李：理解了，这是一个典型的排课问题。我们可以先定义几个关键数据结构来描述学生和课程的关系。

小李：首先，我们需要定义一个Course类，用来存储课程的基本信息：


class Course:
def __init__(self, name, teacher, time_slot):
self.name = name      # 课程名称
self.teacher = teacher # 授课教师
self.time_slot = time_slot # 上课时间段

张老师：明白了，那学生又该怎么表示呢？

小李：我们可以创建一个Student类，里面包含学生选修的所有课程列表：


class Student:
def __init__(self, id, courses=[]):
self.id = id          # 学生ID
self.courses = courses # 已选课程列表

小李：接下来是最核心的部分——排课算法。我建议使用贪心算法，优先满足大多数学生的需求。


def assign_courses(students, courses):
course_dict = {course.name: course for course in courses}
conflicts = []
# 遍历每位学生
for student in students:
assigned_slots = set()
for course in student.courses:
if course.time_slot in assigned_slots:
conflicts.append((student.id, course.name))
else:
assigned_slots.add(course.time_slot)
return conflicts

张老师：听起来不错，但如果有冲突怎么办？

小李：如果发现冲突，我们可以调整课程时间或重新分配学生选课。比如，将某些热门课程拆分成多个时段。

张老师：那我们试试看实际效果吧。假设现在有两位学生和三门课程。


# 初始化数据
courses = [
Course("Math", "Mr. Smith", "Mon10"),
Course("Physics", "Ms. Johnson", "Tue13"),
排课软件
Course("Chemistry", "Dr. Lee", "Mon10")
]
students = [
Student(1, ["Math", "Physics"]),
Student(2, ["Chemistry", "Math"])
]
# 调用函数
conflicts = assign_courses(students, courses)
print("Conflicts:", conflicts)