排课系统
张老师：大家好！最近我们学校准备引入一套走班排课系统，听说可以大幅提高排课效率。李工程师，您觉得这套系统的核心是什么？
李工程师：核心在于智能排课算法。传统的手工排课费时费力，而智能排课可以根据学校的课程需求、教师资源和教室安排自动优化排课方案。
王校长：那这个系统在绍兴市的中学里应用得怎么样？有没有具体的例子？
李工程师：绍兴市某中学就采用了这种系统。他们使用Python编写了一个简单的排课程序，先定义基础数据结构。
class Course:
def __init__(self, name, teacher, students):
self.name = name
self.teacher = teacher
self.students = students
class Room:
def __init__(self, capacity):
self.capacity = capacity
class Timetable:
def __init__(self):
self.schedule = {}
张老师：听起来很专业啊！那他们是如何实现智能排课的呢？
李工程师：首先收集所有课程信息，然后用遗传算法来优化时间表。比如，确保每位教师每天的工作量均衡，同时避免学生频繁换教室。
import random
def fitness(individual):
conflicts = 0
for i in range(len(individual)):
for j in range(i + 1, len(individual)):
if individual[i] == individual[j]:
conflicts += 1
return -conflicts
def genetic_algorithm(population_size, generations):
population = [random.sample(range(10), 10) for _ in range(population_size)]
for generation in range(generations):
population = sorted(population, key=fitness)
new_population = []
for i in range(int(population_size / 2)):
parent1, parent2 = random.choices(population[:5], k=2)
child = parent1[:5] + parent2[5:]
new_population.append(child)
population = new_population
return population[0]
王校长：这确实解决了不少问题。不过，你们有没有遇到什么困难？
李工程师：当然有。比如，某些特殊科目可能需要固定教室，这就增加了约束条件。另外，排课结果有时会因为随机性不够理想。
张老师：看来还需要不断调整和完善。希望未来能开发出更高效的工具帮助我们管理教学资源。
