基于改进回溯算法的排课系统设计与实现

发布时间：2017-05-05 21:04

  本文关键词：基于改进回溯算法的排课系统设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随着计算机技术日新月异的发展与普及，信息化管理被广泛运用到社会中的各个行业，这其中也包括了学校的排课问题。学校的排课问题一直是广大学者研究的热门问题，然而排课是一件复杂的工作，要做好它就必须要解决由排课环境所引发的各种课程冲突问题。现今市面上的排课系统由于各个学校的排课环境不同，通用性能较差。因此，作者通过阅读、研究有关排课问题方面的文献资料，提出一种改进型回溯算法，设计并完成了一个适用于高职院校的排课系统。 回溯法是一种优先搜索法。它的原理简单清晰、使用性强、且具有可以搜索出排课问题所有解空间可能性的特点。但是其劣势也相对明显，如果涉及的排课资源过于复杂或规模过大，系统不仅排课处理效率会大幅度降低，而且排出的课程表适应度也非常低，不能满足部分高职院校复杂的排课需求。针对此问题，本文在对国内外排课算法研究的基础上，提出了一种设置排课资源优先度和改进深度优先法搜索解空间的新思路去尝试解决上述问题：⑴设置排课资源的优先度，即在排课时优先排一些条件苛刻的情况，，避免了在排课中后期产生较多的冲突、引起过多的回溯，这样大大提高了排课算法的效率；⑵改进深度优先法搜索解空间，即利用排课资源的优先度，根据实际排课情况，建立起各个不同资源优先度之间的联系，确定搜索解空间的步骤，在进一步提高排课算法效率的同时，还使排出的课表更加符合实际，类似手工排出的课表。 在随后实际的排课系统性能测试中证明：改进的回溯算法的排课所占时间与普通回溯算法的排课时间相比，在同等苛刻度情况下缩短了9.8%，且排出的课表也更加接近实际情况。论文的最后，对排课算法的设计的进一步改进做了探讨。
【关键词】：改进型 回溯算法 排课 优先度
【学位授予单位】：中山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：G434;TP311.52
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目录6-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 高职院校排课系统的背景和意义8-9
• 1.2 排课问题的研究现状及发展趋势9-11
• 1.3 本文主要研究内容11-12
• 1.4 本文结构12-14
• 第2章 需求分析与总体设计14-24
• 2.1 需求分析14-16
• 2.1.1 高职院校教务分析14
• 2.1.2 需求提取14-15
• 2.1.3 排课情况分析15-16
• 2.2 系统的角色设计16-18
• 2.3 系统的性能需求18-19
• 2.4 总体设计19-24
• 2.4.1 系统结构19-20
• 2.4.2 系统功能模块设计20-21
• 2.4.3 系统体系结构设计21-22
• 2.4.4 排课系统运行流程22-24
• 第3章 排课系统算法的分析和设计24-39
• 3.1 常用算法比较分析24-30
• 3.1.1 贪婪算法25-26
• 3.1.2 遗传算法26-27
• 3.1.3 采用布尔型（boolean）关联规则 FP-growth 的思想27-28
• 3.1.4 需求矩阵法28-29
• 3.1.5 基于优先级自动排课算法 PCSA 的设计29-30
• 3.2 回溯算法30-32
• 3.3 改进的回溯算法32-33
• 3.4 改进的回溯算法的排课方案设计33-39
• 3.4.1 系统总体流程设计33-35
• 3.4.2 核心回溯算法流程设计35-39
• 第4章 数据库的设计39-45
• 4.1 数据库的相关技术39-40
• 4.2 数据库的设计40-44
• 4.2.1 数据库需求分析40-41
• 4.2.2 数据库概念结构设计41
• 4.2.3 数据库物理结构设计41-44
• 4.3 数据库的实现44-45
• 第5章 排课系统的实现45-51
• 5.1 数据库预处理45-47
• 5.1.1 数据库连接45-46
• 5.1.2 数据库显示46-47
• 5.2 系统的详细实现47-51
• 5.2.1 用户登录模块47-49
• 5.2.2 信息管理模块49-50
• 5.2.3 排课模块50-51
• 第6章 系统的运行和调试51-55
• 6.1 系统测试分析51
• 6.2 程序集成测试51-55
• 6.2.1 系统登陆界面51-52
• 6.2.2 排课程序主界面52
• 6.2.3 信息录入界面52-53
• 6.2.4 自动排课过程53-55
• 结论与展望55-56
• 参考文献56-60
• 致谢60

【参考文献】

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  本文关键词：基于改进回溯算法的排课系统设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：347069