毕业设计（论文）-排课系统的遗传算法交叉算子实现

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1、天津师范大学本科毕业论文（设计） 题目：排课系统的遗传算法交叉算子实现学院：计算机与信息工程学院学生姓名：***学号：*******专业：计算机科学与技术年级：指导教师：***排课系统的遗传算法交叉算子实现摘要：遗传算法，是模拟达尔文的遗传选择和自然淘汰的生物进化过程的计算模型。遗传算法作为一种新的全局优化搜索算法，以其简单通用、鲁棒性强、适于并行处理及应用范围广等显著特点，奠定了它作为21世纪关键智能计算之一的地位。所以本文以遗传算法为工具，对排课问题进行了深入的研究，设计了其中的交叉算子，在实际应用中有一定的意义。关键词：遗传算法；排

2、课系统；交叉算子ImplementationoftheCrossoveroftheGeneticAlgorithmforClassSchedulingSystemAbstract:ThegeneticalgorithmisthecalculationmodelofgeneticselectionimitatingDarwin'snaturalselectionofbiologicalevolutionprocess.Geneticalgorithmasanewglobaloptimizationsearchalgorithm,withit

3、ssimpleanduniversal,strongrobustness.,suitableforparallelprocessingandawiderangeofnotablefeatures,establishedit'spositionasoneofthecrucialsmartcalculationinthe21stcentury.Sothisarticlecarriesonin-depthresearchonCourseSchedulingProblembyuseofgeneticalgorithmasatool,designa

4、crossoveroperatorwhichhasacertainsignificanceinpracticalapplications.Keywords:GeneticAlgorithms;SchedulingSystem;Crossoveroperator目录1绪论（1）1.1课题研究背景及意义（1）1.2课题主要研究内容（1）2MicrosoftvisualC++6.0开发环境简介（1）3排课系统的总体问题分析（2）3.1高校排课问题概述（2）3.2排课问题的硬性约束（3）3.2.1课程问题分析（3）3.2.2班级问题分析（3）3.

5、2.3教师问题分析（3）3.2.4教室问题分析（3）3.2.5时间问题分析（3）3.3排课问题的软性约束（3）4遗传算法的设计（7）4.1遗传算法概述（4）4.2遗传算法分析（4）4.2.1遗传算法的基本思想（4）4.2.2遗传算法基本算子（5）4.2.3交叉的数据结构（8）4.2.4适应度量（8）4.3面向对象在排课系统中的应用（9）4.3.1定义班级类（9）4.3.2定义教室类（10）4.3.3定义教师类（10）4.3.4定义课程类（11）4.4设定配置文件（12）5运行调试（16）参考文献（18）致谢（19）191绪论1.1课题研究

6、背景及意义21世纪后，世界跨入了一个以高科技为产业支柱的知识经济时代。知识经济的出现，预示着人类社会正在进入一个以智力资源为主要依托的经济时代。高校作为高级人才培养的阵地，必将迎来新的挑战。作为传播科学知识的高等学校，只有了解和掌握了文化知识、的科学技术前沿，才能培养出合格的人才，也将在激烈的竞争洪流中立于不败之地。高等院校培养学生的主要途径就是教学。在教学活动中，有一系列的教学管理工作。其中，教学计划的实施则是一个重要环节。课表是高校实施教学计划的时间安排，它对维护教学秩序，保证教学质量具有相当重要的作用。随着近几年各个高校的合并与扩招

7、，我国的综合性大学和各个高校中在校的学生数量的大大增加，对于高校教务部门来说，排课工作是非常令人头痛的事，经常会出现课程排列冲突，比如：一个教师在同一时间上两门课，有两个教师同时去了一个教室上不同的课程，有些教师在特定时间不可以上课。如果没有很好地解决这些冲突，必然产生教学混乱等现象。可见，排课算法的正确性、高效性是非常关键的。1.2课题主要研究内容由于排课问题是一个有约束的、多目标的、难解的组合优化问题，单纯采用数学算法或单一算法是很难解决排课的问题的。采用智能性和并行性的遗传算法对排课问题来进行求解，是求解该问题所有的方法中比较明智的

8、选择。本文在相关的遗传算法和多目标优化理论的基础上，提出一个课表的随机生成和优化的算法，该算法能够较大程度地反映实际排课的情况并且尽量达到多个目标最优的目的。本论文的研究内容有：详细的介绍遗传