目前流行的几种排课算法的介绍(2)

2019-08-29 18:44

系。相对而言, 教室与它们关系就不那么密切。 3.2排课的基本要求

课程的安排不是任意的, 为了达到最好的教学效果应遵循一定的要求。这些要求主要有: 1) 要尽量为所排课程安排上该类课效果最好的时间 2) 课程在一周上多次时, 要有一定的间隔性 3) 公共课等涉及面广、学时多的课程应优先处理

4) 对同一教师, 同一上课对象应尽量选择相对固定的几个教室 5) 对同一个班级的课程应选择相对固定的教室 6) 连着的课的教室选择不应相隔太远 7)同一天有几门课时尽量把课分散

8) 优先满足一些特殊要求(比如有些教室喜欢上上午的课,可以优先满足) 3.3基于时间片优先级排课算法描述

在描述算法之前我们把一些概念先讲清楚。在这里我们把从行政角度分的班叫自然班,把在同一个教室上课的班叫做排课班。在大学里有些公共课是几个排课班通过多媒体来一起上的,我们把这个排课班的总和叫做公共班。班级、教室、教师、课程都维护着自己的一张课表。对课表的每个表元(如星期一的第一节课)在这里称做时间片。

基于时间片优先级排课算法以排课班为单位,围绕着各对像(自然班、教室、教室)的时间表选择合适的时间片。

1.算法流程图

2.算法的伪代码描述 输入:教师(teacher1,teacher2,…………….teachern) 教室(room1,room2,…………………roomn) 班级(class1,class2,………………….classn) 课程(course1,course2,………………coursen) 各教师、教室、班级、课程时间片的优先级 排课班(schudel_class1,schudel_class2………schudel_classn) 输出:已经排好课表的教师、教室、班级

Procedure schudeling(teacher,room,class,course,schudel_class,public_class) //初始化一张空的时间表,对该时间表的每个时间片的优//先级初始化为高级 Init Time_table

//对排课班进行处理 For every schudel_class do:

If(!Check_Have_despose(schudel_class)) //假如该排课班尚未排课 Begin:

Time_table=Time_table & get_all_class_time_table(schudel_class)

Time_table=Time_table & get_room(schudel_class); Time_table=Time_table & get_teacher(schudel_class); Course=get_course(schudel_class); //假设只有两节连堂及三节连堂那种课 Int iCount2=0;//那门课两节连堂的次数 Int iCount3=0;//那门课三节连堂的次数 //得到课程每周的课时数 Int course_count=get_couse_count(Course); //得到每周的连课情况

Parse_couse_count(course_count,&iCount2,&iCount3); //根据iCount2,iCount3,以及Time_table为该排课班选择N个 //(N=iCount2+iCount3)适当的时间片,保存在CPoint变量中 CPoint po; LList* cp Int priority[7]=0;

//得到每天的优先级的总和 Loop:I=0 until I=6 do: Loop: J=0 until J=6 do: Begin:

Priority[I] =Priority[I]+ Time_table.time_piece[I][j] End Begin

//得到优先级总和最大的那天,我们认为那一时间最闲 //适宜安排课程

int number=get_number(priority[7]); BOOL fail

While iCount2>0 do: Begin:

fail=Get_Time_Pieces(2,&number,po); if(!fail) then do begin: iCount2--;

cp->append_list(po); end begin else break;

End Begin

While iCount3>0 do: Begin:

fail=Get_Time_Pieces(3,&number,po); if(!fail) then do: begin: ICount3--;

Cp->append_list(po); End begin Else Break; End Begin

//根据*cp的数据及schudel_class的数据对schudel_class中的自然班,所得到的教室, // 老师的课表进行回写 if(!fail) do

WriteBack(schudel_class,cp); Else then

RollBack(schudel_class,cp);//把先前选好的教室,老师给”擦除”掉 End Begin End Schudeling

算法里面有到的一些函数解释:

BOOL check_for_dispose(schudel_class):以排课班为参数,判断该排课班是否已经排好课,排好了返回treu,否则返回false

?&?操作:该操作是对两个课表的运算,返回一个新课表;得到的课表的时间片为所运算的课表对应时间片的较小值

CTime_table& get_all_class_time(schudel_class):以排课班为参数,得到该排课班所有自然班课表的&,返回得到的新课表

CTime_table& get_room(schudel_class):以排课班为参数,为该排课分配所有合适的教室,并把所得到的教室的课表求&,返回新课表

CTime_table& get_teacher(schudel_class):以排课班为参数,为该排课班选择一合适的教师,并返回该教师的课表

Ccourse get_course(schudel_class):以排课班为参数,得到该排课班的课程,并返回之 Int get_course_count(Ccourse):以课程为参数,得到该课程每周所需上的课时数,并返回之 Parse_course_count(int&,int&,int&):分析get_course_count所返回的数值,把该数值以2节连堂和3节连堂分开(在这里假设只有2节连堂和3节连堂两种情况)

Int GetNumber(int*):传进一整型数组,得到该整型数组中的最大值的下标,并返回之

WriteBack(schudel_class,Llist*):根据Llist* 中的时间片值,更新public_class中的教师,班级,教室的时间表信息

RollBack(schudel_class,Llist*):擦除前面步骤在排课班、教师、班级、教室中写下的数据

计算机排课是个复杂的过程,在数据量大,约束条件多的条件下,通过人工干涉达到合理排课是非常重要的。人工干涉包括在排课前的一些数据输入工作,人工进行些预排课,排完课后对课表进行适当的调课。 3.4算法分析

此算法属于贪心算法。每次对教师、教室资源的选取都是取当前最优的数据。此算法对按照教师、教室、班级的优先级取最优值,所以对各对象的一些特殊要求会很明显的体现出来,在教师、教室资源不紧缺的情况下,此算法能排出相对合理的课程。相对于上一章介绍的两个算法,在处理各种特殊要求的能力上有明显的优势。


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