随机生成&部门匹配

整体概况

  • 1、完整程序概况

    • (1)程序整体构架
    • (2)生成程序模型
    • (3)匹配算法模型
      • (4)生成结果评估
      • (5)命名规范
      • (6)先期和后期分工
  • 2、心路历程与对全新的java认识(心得体会篇)

    • (1)java的类初始化
    • (2)java,json的null值处理
    • (3)java与json的关联
    • (4)心得总结
  • 3、数据样例

  • 4、队友ID:杨光海天 031502634 个人ID:陈涵 031502106

  • 5、GitHub链接 BIN文件地址 代码文件


1、完整程序概况

(1)程序整体架构

  • 程序分为两个部分,第一个部分为生成随机数据和第二个数据的处理部分。其中数据的处理部分,分为四个模块:JSON的读写模块,学生模块、部门模块、算法实现模块。整体框架图如下所示

(2)生成程序模型

模型建立

  • 首先定义了一个学生的属性,拥有以下的内容:
    • 1)空闲时间
    • 2)编号
    • 3)兴趣
    • 4)选择的部门
    • 5)最大部门申请量
  • 之后是部门的属性:
    • 1)工作时间
    • 2)编号
    • 3)需求方向(也就是兴趣或者有一定基础)
    • 4)最大人数
  • 考虑因素:
    • 1)可以有空值
    • 2)尽量保证时间空闲时间充裕
    • 3)在0-8点不安排工作时间和空闲时间
    • 4)保证一定的随机性,但是不要完全随机
    • 5)确保随机是可控的。

模型实现随机生成过程

  • 首先,将学生的空闲时间作为一个段时间表示,初始化一个int数组,然后通过随机的手段,对每一个人的bool型二维数组进行初始化,保证每天有一定数量的时间是空闲时间。8-24点,每两个小时为一个时间段,进行从8 + 数组下标 ~ 8 + 数组下标 + 2 的时间转化为string储存,以此为例,兴趣和选择的部门类似,然后生成最后一个同学的基本情况。
  • 之后,部门也是类似的操作,只是工作时间尽可能的减少数目,以保证匹配的效率。这些都可以自己修改。
  • 最后,由于当时并没有学习json,也不知道学长的input为什么如此规范,所以在输出的时候是一个个比较,包括空格和逗号,以及各个位置的括号,最后自行生成了几十组数据,进行了放入json_CN进行测试,全部通过测试后认定程序符合标准。

(3)匹配算法模型

我们沟通算法的实现考虑的问题有:

  • 1)部门上限不能超过,
  • 2)学生应该尽量公平,
  • 3)学生加入部门应该和填报志愿类似,不应该随意给他们并入部门,这样会削弱选择部门的目的。
  • 4)部门工作时间,必须在学生的空闲时间内,(以上是v1.0版本的内容)
  • 5)工作时间不固定为两个小时的偶数值(由此引发了一个重大的问题,导致最初算法已经不适应当前需求,这是由于input的内容并不是我们之前想的String匹配,而是更有难度的问题,只能熬夜赶学生和部门空闲,工作时间的哈希,优化改进算法,很幸运bug不多,成功Run了起来)(以上是v2.0版本)
  • 6)空闲时间,要根据加入部门的情况时刻变化,加入了一个部门,就要重置他的空闲时间。将哈希进一步进行细化 (以上是3.0版本)
  • 7)空闲时间的模型继续优化,兼容例如:如果该学生所填的Mon.18:0020:00,Mon.20:0022:00,但部门工作时间为19:30-21:30的情况。另外兼容学生输入的空闲时间的重叠或者交集的问题。(此问题在学长的文本input文件中并没有体现,但是可能会实际出现,因此继续做了此次修改)(以上是v4.0版本)

由此我们可以得出以下的理想算法实现结果

  • 1)学生选择 部门志愿,0-5种,最重点考量,根据报名顺序进行第一轮志愿选择。
  • 2)部门根据学生志愿,会根据他们的 兴趣 进行考量,具有部门需求兴趣之一 的人将会被 优先录取
  • 3)在本轮志愿末尾,将会录取其他 没有基础兴趣 ,但是 有空闲时间并且在本轮志愿填报本部门 的学生。
  • 4)注释:对于有空闲时间,但没有选择填报在空闲时间内去工作的部门的人,本着对部门和同学两方负责的原则,不进行调剂。

(4)匹配结果

  • (1)针对本次匹配结果,对于1.0版本只匹配到两个部门的人员,效果很不理想
  • (2)2.0版本和3.0版本是整合到一起的,经过手动的对比,符合预期,有9个部门匹配成功。
  • (3)4.0版本由于input限制,结果和3.0版本相同,但是感觉已经是最理想话的匹配算法了。

(5)命名规范

  • 1)对于C++生成程序,一律驼峰命名。包括函数和所有的变量名
  • 2)对于java,类名使用驼峰命名,首字母大写,对于函数,首字母小写,在首字母之后的单词大写,有些重要内容的函数,因为C++的原因还是用了驼峰命名,对于变量首字母小写,后面大写。

(6)先期后期分工

  •  1)先期分工:我来处理json的读写,队友负责算法基础构建。数据生成程序,我们在最初一起实现。
    
  •  2)后期我来处理一些算法上遇到的问题。(迭代更新版本)
    

2、心路历程与对全新的java认识(心得体会篇)

(1)java数组的初始化

  • java的对象数组,需要在主函数中一个个new,单独进行new Object [xx],是没有作用的,开始尝试了很多,但是每次都是在对象的初始化时,报空指针的错误,提示对象没有实例化,这一点对于用惯了C++的人来说,感觉很不人性化。不过,没办法,毕竟java函数多,包容易配置呀,习惯就好。

(2)java、json的null值处理

  • 将java的String放入jsonArray或者是jsonArray放入jsonObject中时,对于null这个东西,实在是恼火,因为我们不知道具体要开多大的数组,而数组数量一大,就会导致有null产生,但是对于json语言来说,这个问题就很明显,它不会把null值忽略掉,而是会将null值,作为字符串,存入数据,导致最后一大片的null无法处理。针对这个问题,我写了一个动态数组的小工具,对null值的位置进行判断,然后开一个null值以前大小的中间数组进行存储,然后去除null值,而对于jsonArray来说,他的判断,需要isNull()数进行判断,或者寻找一个null前的数组大小,然后开一个中间数组。进行转化操作。

(3)java与json的关联

  • json是工具,可以读写很多专门的文本数据,对于java需要特殊的java包进行操作,也就是所谓的6个jar包,导入之后就可以把它们当做一个类来对待,使用提供的函数进行转换。

(4)心得总结

  • 每次编码后,写到这里心里总是五味杂陈的,为什么说五味杂陈呢,其实,一方面肯定有莫大的欢喜,仅仅5、6天,我就和java有了一次深度的交流,和C++有了一种使用工具的爽快感,对于java,这一次的工作,从包的导入到写每一个类,到后面改进算法,生成exe,这一系列过程让我彻彻底底地进入了java的神秘世界,说是神秘,倒也是因为自己当时不会配置C++的json类库罢了。不管怎样,java到现在可以算是我的另一件工具了。不过说实话,就写算法和严谨性来说,真的还是比不过C++专业,但是函数多到令人犯懒,真的很让我不舍。再讲讲另一方面,那就是有一种无奈,或者说一种失落,感觉一件令人兴奋,冲动的事情做完了,或许还没有做够,或许模块还不够多。现在的自己,感觉敲代码,做功能,就像打游戏一样过瘾,所以就会明白,代码打完了就和突然之间服务器彻底挂掉,游戏停服的失落感如出一辙。当然,也有对后面作业的恐惧和期待吧。希望还可以保持激情,继续前进!

3、数据样例(其实可以将内容优化到具体某一分钟,但是由于着重匹配,所以后期就没有在管生成的算法)

{
"students": [
    {
        "free_time": [
            "Wed.16:00~18:00",
            "Wed.20:00~22:00",
            "Thur.18:00~20:00",
            "Thur.14:00~16:00",
            "Thur.20:00~22:00",
            "Fri.12:00~14:00",
            "Fri.8:00~10:00",
            "Fri.22:00~24:00",
            "Sat.14:00~16:00",
            "Sat.20:00~22:00",
            "Sun.14:00~16:00",
            "Sun.8:00~10:00"
        ],
        "student_no": "031502001",
        "applications_department": [
            "D019"
        ],
        "tags": [
            "study",
            "film"
        ]
    },
    {
        "free_time": [
            "Mon.18:00~20:00",
            "Tues.18:00~20:00",
            "Thur.22:00~24:00",
            "Thur.8:00~10:00",
            "Sat.18:00~20:00",
            "Sat.12:00~14:00",
            "Sun.14:00~16:00",
            "Sun.10:00~12:00",
            "Sun.22:00~24:00"
        ],
        "student_no": "031502002",
        "applications_department": [
            "D011",
            "D020",
            "D015"
        ],
        "tags": [
            "English",
            "film"
        ]
    },
    {
        "free_time": [
            "Mon.8:00~10:00",
            "Mon.22:00~24:00",
            "Wed.20:00~22:00",
            "Wed.22:00~24:00",
            "Thur.18:00~20:00",
            "Fri.10:00~12:00",
            "Fri.12:00~14:00",
            "Fri.16:00~18:00",
            "Sat.16:00~18:00",
            "Sat.12:00~14:00",
            "Sun.10:00~12:00",
            "Sun.16:00~18:00",
            "Sun.20:00~22:00",
            "Sun.22:00~24:00"
        ],
        "student_no": "031502003",
        "applications_department": [
            "D004",
            "D002"
        ],
        "tags": [
            "music",
            "reading"
        ]
    },
    {
        "free_time": [
            "Mon.18:00~20:00",
            "Tues.20:00~22:00",
            "Tues.22:00~24:00",
            "Wed.22:00~24:00",
            "Wed.20:00~22:00",
            "Wed.18:00~20:00",
            "Thur.12:00~14:00",
            "Fri.18:00~20:00",
            "Fri.20:00~22:00",
            "Sat.10:00~12:00",
            "Sat.12:00~14:00",
            "Sat.14:00~16:00",
            "Sun.22:00~24:00",
            "Sun.16:00~18:00",
            "Sun.14:00~16:00"
        ],
        "student_no": "031502004",
        "applications_department": [
            "D019",
            "D006"
        ],
        "tags": [
            "film",
            "music",
            "chess"
        ]
    },
    {
        "free_time": [
            "Mon.8:00~10:00",
            "Mon.18:00~20:00",
            "Tues.8:00~10:00",
            "Tues.14:00~16:00",
            "Fri.20:00~22:00",
            "Fri.16:00~18:00",
            "Fri.12:00~14:00",
            "Sat.14:00~16:00",
            "Sat.10:00~12:00",
            "Sun.20:00~22:00",
            "Sun.12:00~14:00"
        ],
        "student_no": "031502005",
        "applications_department": [
            "D001",
            "D004",
            "D010"
        ],
        "tags": [
            "film",
            "reading",
            "football"
        ]
    },
    {
        "free_time": [
            "Tues.20:00~22:00",
            "Wed.10:00~12:00",
            "Wed.12:00~14:00",
            "Wed.20:00~22:00",
            "Thur.18:00~20:00",
            "Sat.12:00~14:00",
            "Sat.8:00~10:00",
            "Sat.14:00~16:00",
            "Sat.16:00~18:00",
            "Sun.14:00~16:00",
            "Sun.18:00~20:00"
        ],
        "student_no": "031502006",
        "applications_department": [
            "D005",
            "D006"
        ],
        "tags": [
            "film",
            "dance"
        ]
    },
    {
        "free_time": [
            "Mon.12:00~14:00",
            "Mon.10:00~12:00",
            "Mon.16:00~18:00",
            "Wed.8:00~10:00",
            "Wed.22:00~24:00",
            "Thur.16:00~18:00",
            "Thur.18:00~20:00",
            "Fri.22:00~24:00",
            "Fri.10:00~12:00",
            "Sat.18:00~20:00",
            "Sat.8:00~10:00",
            "Sun.20:00~22:00",
            "Sun.18:00~20:00",
            "Sun.12:00~14:00"
        ],
        "student_no": "031502007",
        "applications_department": [
            "D010",
            "D020",
            "D019",
            "D016"
        ],
        "tags": [
            "football",
            "programming"
        ]
    },
    {
        "free_time": [
            "Tues.18:00~20:00",
            "Wed.14:00~16:00",
            "Wed.8:00~10:00",
            "Thur.16:00~18:00",
            "Fri.20:00~22:00",
            "Sat.20:00~22:00",
            "Sat.8:00~10:00",
            "Sun.20:00~22:00",
            "Sun.12:00~14:00"
        ],
        "student_no": "031502008",
        "applications_department": [
            "D015",
            "D002",
            "D013"
        ],
        "tags": [
            "reading",
            "film"
        ]
    },
    {
        "free_time": [
            "Tues.22:00~24:00",
            "Wed.16:00~18:00",
            "Thur.18:00~20:00",
            "Thur.14:00~16:00",
            "Fri.20:00~22:00",
            "Fri.22:00~24:00",
            "Sat.20:00~22:00",
            "Sat.18:00~20:00",
            "Sat.16:00~18:00",
            "Sun.20:00~22:00",
            "Sun.14:00~16:00",
            "Sun.16:00~18:00"
        ],
        "student_no": "031502009",
        "applications_department": [
            "D002",
            "D012"
        ],
        "tags": [
            "programming",
            "reading"
        ]
    },
    {
        "free_time": [
            "Mon.22:00~24:00",
            "Mon.12:00~14:00",
            "Tues.10:00~12:00",
            "Tues.14:00~16:00",
            "Tues.22:00~24:00",
            "Wed.14:00~16:00",
            "Thur.12:00~14:00",
            "Thur.8:00~10:00",
            "Thur.14:00~16:00",
            "Fri.14:00~16:00",
            "Sat.22:00~24:00",
            "Sat.10:00~12:00",
            "Sun.14:00~16:00",
            "Sun.8:00~10:00",
            "Sun.22:00~24:00",
            "Sun.16:00~18:00"
        ],
        "student_no": "031502010",
        "applications_department": [
            "D017",
            "D005",
            "D012"
        ],
        "tags": [
            "chess",
            "film"
        ]
    },
    {
        "free_time": [
            "Mon.8:00~10:00",
            "Tues.20:00~22:00",
            "Tues.22:00~24:00",
            "Wed.20:00~22:00",
            "Wed.12:00~14:00",
            "Wed.10:00~12:00",
            "Thur.10:00~12:00",
            "Fri.14:00~16:00",
            "Fri.22:00~24:00",
            "Sat.10:00~12:00",
            "Sat.18:00~20:00",
            "Sun.16:00~18:00",
            "Sun.10:00~12:00"
        ],
        "student_no": "031502011",
        "applications_department": [
            "D002"
        ],
        "tags": [
            "dance",
            "reading",
            "film"
        ]
    },
    {
        "free_time": [
            "Mon.10:00~12:00",
            "Mon.22:00~24:00",
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更新日志

V1.0 版本:完成了基本的算法,实现基本的字符串匹配方式。
V2.0版本:更新了时间的匹配方式,大幅更改为了哈希数组,以满足测试数据的时间要求。
V3.0版本:实现了迭代更新,动态改变哈希数组的值,确保已经被录用的学生,数据实时更新。不会出现同一时段两个部门工作的情况。
V4.0版本:更新了匹配的兼容性。将学生的多段的连续空闲时间改为一段空时间

posted @ 2017-10-08 23:12  kobe96  阅读(746)  评论(4编辑  收藏  举报