学生&部门智能匹配程序

Github链接

结对成员：

031502308 付逸豪

031502113 胡俊钦

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数据生成

样例链接： 来点我啊

由于在生成数据的时候做了很多符合实际情况的限制，所以生成的数据都挺好的，就随便选了一组。

提供输入包括：

20个部门
部门编号（唯一确定值），字符；
各部门需要学生数的要求的上限，单个，数值，在[10,15]内；
各部门的特点标签，多个（两个以上），字符；
各部门的常规活动时间段，多个（两个以上），字符。

300个学生
学生编号（唯一确定值），字符；
学生空闲时间段，多个（两个以上），字符；
兴趣标签，多个（两个以上），字符（学生的兴趣标签一定是所有部门特点标签其中的一个）
每个学生有不多于5个的部门意愿（助教测试时测试数据中部门意愿可能会出现空缺，非空缺的部分一定是部门编号中的一个，并按照优先级从高到底的顺序排序）。

数据生成就是根据上面的要求一个个生成，具体如下：

• 部门部分

部门编号：部门编号先事先设定好，考虑到现实中的部门是固定的，就把部门编号固定为D001~D020，下面学生的意愿还要用到，所以用一个字符串数组存起来；

部门需要的学生数上限：由于限定范围在10~15，所以就是直接随机产生10~15的一个随机数；

部门的特点标签：事先设定21个标签，用数组存起来。要求至少输出两个标签，同时自己设定每个部门标签上限为4个，这是因为学生的平均兴趣标签一般是在5个以内，为了和学生标签数量相近，设定上限为4。输出时，先产生一个2~4的随机数，限定该部门标签数量，然后根据数量，随机产生标签的下标，根据下标到标签数组里面找到该标签并输出。同时，考虑到随机产生的下表可能重复，导致输出重复标签，又加了去重判断。

部门常规活动时间：这个的处理方式跟标签类似。考虑到实际情况，部门的活动时间大多是在“10:30~11:30”，“16:30~18:00”，“20:00~21:30”三个时间段，所以我们先预设了21个时间段，一周7天，每天三个，共21个，并用数组存起来。而部门的活动时间一周也是在5个以内，所以设定部门的活动时间数为2~5。一样的，先产生一个随机数限定数量，然后随机产生下标，再输出随机的时间段。为避免重复，增加重复判断。

• 学生部分

学生编号： 300个学生数量多，而且现实中报名部门的学生本来就不是固定的，所以上面实现设定并存到数组的方式不再可取，就直接随机生成学生的编号。

学生空闲时间段：根据自己的课表预设“10:00~12:00”，“16:00~18:00”，“20:00~22:00”三个空闲时间段，加上星期，一共也是21个时间段。学生的空闲时间段比部门活动时间多半个小时，这也比较符合实际情况，毕竟不可能所有空闲时间都在部门活动。然后就跟产生部门活动时间一样的方式随机产生学生的空闲时间段。至于每个学生的空闲时间段数量，上限定为21（平均水平是这样，至于胆大一周七天假的不在考虑范围内~）。

学生标签：学生标签一定是部门标签里面的，所以直接用刚才的那个数组就好了，操作也一样，复制粘贴就搞定了。

部门意愿：每个学生有1~5个意愿，生成方法也大同小异。生成1~5的一个随机数限定数量，然后随机生成下标，到部门编号数组里面去找对应的部门编号进行输出。为了避免重复，加上重复判断。

• 输出格式

说到这个输出格式，简直了。一开始并不知道json，作业上的样例旁边的小小“json”字眼并没有引起我的注意，一直以为那是助教不小心写上去的。所以就简单粗暴的手动空格换行加引号。小心翼翼的写，就怕格式不对。后来看到隔壁班群有个人一直在问json的问题，我就想是不是作业有要求，点上去又看了一下作业，没看到json
的字眼（博客上面的作业没有，班级博客上的作业有“json”的字眼，orz），就理所当然的认为是隔壁班的特殊要求。同时，自己班群很安静，根本没人提到json这个词，也就心安了。直到后来，终于有人提到了，我又看了一眼作业（这回点开的是班级博客上的），终于找到了那个不起眼的“json”，就发现事情不太对。百度了一下json，才知道是怎么回事。我就觉得奇怪，这回的作业为什么输出都加了引号，顿时整个容恩都不好了。后来在群里问，说是这样手动加并不犯法，才安心了一点。（本来想改来着，但是C++好像还要加第三方库啊什么的，试了几遍失败了，时间又不是很够了，就放弃了。手动输出格式的渣渣向json大佬致敬~）

匹配算法

• 数据建模过程

如果说这是一种食品，我可以打包票，“纯手工制作，不添加任何防腐剂”。我们一开始并没有注意到json，是纯手工空格和缩进，所以数据建模过程也是纯手工模拟字符串读入。就是照着那个样例，一个个的模拟，简直是做到怀疑人生，动不动就缺点什么而导致出错，虽然耗了很多时间，但是不管怎样，最后还是完成了（都亏队友给力，orz）。实现的过程就是每次读入一个字符串，然后按照格式，去处理这个字符串，把它“剥离”出来，得到我们想要的数据。然后把部门和学生相关的信息用分别存在两个结构体中。总之就像剥茧抽丝那样，一点点抽出来然后存起来。

• 匹配过程

我们的匹配模式大体是参照高校招生的模式。我们匹配的优先顺序是：志愿、时间、兴趣标签、已经参加的部门个数、学号（学好小的人优先）。制定优先顺序解释如下：首先，部门要选学生，显然要学生有报这个部门，又要尽可能的满足学生的意愿，所以就第一志愿优先；然后，尽管学生报名了，但是时间不允许，部门的活动时间都不能参加，那也不能收。第三个考虑的就是学生本身的兴趣，最后最后就直接以学号录取（这个是考虑到到后面有一些同等条件的少数同学，以学号录取，运气也是实力的一部分\偷笑）。
匹配的过程是：先一层循环，一个个部门扫过去，把第一志愿报这个部门的学生挑出来，删除其中没时间的人。关于是否有时间，经过讨论，我们最终采取的策略是，只要该同学能够参加一半以上的活动就好，而且时间段不一定是要完全对的上，允许一点偏差。比如说，活动时间是10：00~12：00，并不是说学生的空闲时间段一定要完全包含这个时间段，如果空闲时间段是在10：00~11：40，也是允许的，毕竟部门活动有事提前走也是允许的，同理，适当的迟到也是允许的。当然，时间能够完全匹配显然会优先录取。然后就是把这些学生根据标签和学号（从小到大）进行排序，最后按优先级一个个录取，人满为止，不满就全部录取。但是这样会有一种情况，那就是学生空闲时间满足，但是他加入的部门之间存在相同的活动时间，一个人显然不可能在同一时间参加两个不同的活动，但是他也会被两个部门全部录取。所以后来就采取学生的时间设为动态的策略，就是学生被一个部门录取后，这个学生的空闲时间要减掉部门中的活动时间段，这样就避免了这种情况的发生。对于unlucky的学生和部门，就是排除法，先各自存在一个set里，学生被选了或部门加入了一个学生，就把他们删除，最后剩下的就输出为unlucky的。至此，整个过程就结束了。

结果评估

样例链接： 你再点一次试试

从数据结果来看，一共300个学生，20个部门，其中101个学生没有被部门选上，199个人加入了部门，部门总容量251，实际收人251，部门全部收满人，三分之二的学生被录取，达到所有部门全部收满人的预期，这也符合实际情况，对匹配的结果还是较满意的。

代码规范

对于代码规范，我们主要做了如下约定：

• 花括号另起一行，不要接在if和for语句后面。

• if和for逻辑块只有一个语句也要花括号括起来。

• 变量及函数命名采用小驼峰命名方式，除了第一个单词外，所有单词首字母大写。

• 类名采用大驼峰方式，所有单词首字母大写。

• 命名尽量能够见名知意，杜绝拼音。

• 除了临时变量外，不出现单字符变量。

• 不同逻辑块之间，函数与函数之间要留空行。

• 对函数功能和重要变量以及复杂的逻辑代码块要有注释

总结&感受

• 结对作业的感受

  上一次的结对作业仅仅只是设计，并没有打代码，所以体验就是分工省时省事高效。这一次的结对需要编程实现，也就是需要打代码。那就产生了很多的不同，特别是当结对遇到国庆，就只能叫伪结对，并不是栋哥所说的那样。像栋哥说的那样，一个人在打，另一个人在旁边看着，过一段时间交换着来，这种方式没有试过，不好说感受，但我觉得打代码的时候旁边有一个人盯着应该会很尴尬吧，我怕是一个字也打不出来。就说说我们国庆的伪结对的感受吧。
  遇到国庆，不知道别人怎么样，反正我是回家了，作业只能线上交流了（给QQ点个赞）。这便有一个问题，那就是可能队友发的消息，我一段时间后才能回复，然后他等回复没等到就继续做别的事情去了，等我回复的时候他也没有马上看到，如此这般，拖得时间就会比较久。按道理来说放假期间，时间会更多才对，但是回家就会完全打乱这一定律。不过还好，争做一名合格的夜猫子是我们都已经具备的良好品质，所以，晚上是讨论的好时机（白天琐事真的多，而且我在家很少把手机带在身上，经常看不到消息\流汗），但终究还是会对进度有所影响。如果是独立项目，显然就不存在这种问题。此外，结对作业还有一点很重要，那就是代码规范。这个跟独立项目很是不一样。独立项目可以随心所欲，开心就好。当然也要注意规范，但是不规范的话对于作业来说影响不大。这个就不一样了，这个没有事先商量好规范的话，就会有种两个人在对话，但是一个讲日语，一个讲韩语的感觉，影响就比较大了。总之，结对作业我觉得缺陷就是没有做独立项目来的自由，不管是时间上还是代码风格上。当然，这都是小问题，相比于结对带来的好处，简直是微不知足道。
  这次的结对编程，对于“双拳难敌四手”、“三个臭皮匠顶个诸葛亮”之类的俗语，有了刻骨铭心的认识。独立项目是自由一点，但是，终究还是只有一个人，不管从量上还是质上，都处于劣势。就说找bug吧，四只眼睛总比两只看得容易吧，更何况找自己的bug更是难，特别是那些打错了之类的，更是找到怀疑人生。比如我把星期三的英文写成“wen.”，让我自己找，永远也看不出来，但是付少火眼金睛就看出啦。同时，两个人的思维肯定比一个人要严密，特别是经过讨论，这绝不是1+1=2，思维的碰撞产生的是很多小火花，特别是跟大佬合作，简直是烟花啊（先偷偷开心一下，下面再开心好几下\嘚瑟）。在匹配算法这一块，讨论出来的情况比一个人单独想要严密得多，这就是结对的好处。我想结对作业想让我们体会到的应该也是1+1>>2吧。上面讲的是结对作业的感受，但是结对作业不同的人会有不同的感受，跟不同的人结对也会有不同的感受，下面我就讲讲自己跟付少结对的感受。

• 跟大佬结对的感受

  大家好，给大家介绍一下，这是我的结对队友@付逸豪。
  付少，在结对过程中，给我的感觉就是一个字——稳，那种感觉就是打英雄联盟的时候眼看自己的塔就要被推掉了，但是队友就只是一句“稳住，我们能赢，”给人的感觉就是那种特别可靠特别厉害特别稳的那种。在讨论过程中，他的思维和考虑问题的角度以及严谨性，都是非常非常的棒。每一次我都觉得这应该够全面了，但是一会他就又会提出新的情况，或许，这就是大佬。打代码的时候，他惊人的手速就像是一位钢琴大师在弹奏绝世佳曲，配合着键盘的敲击声，一股大佬的气场悄然形成。从付少身上，我学到了很多。他会在代码中加入很多的测试函数，用以调试输出，这是个好习惯，我也要向他学习。想自己以前都是一股脑把整个程序写下来，然后运行时出现了bug，要回去找bug修改，却发现代码太长，以至于根本不知道从何找起，简直是大海捞针，甚是痛苦。然后我还学到了一点，就是在freopen之后，cin就是从文件中读取，并不需要用键盘输入。除此之外，还get到了“由面到点”的思想。就是说，在程序设计时，可以先把一个大的框架想好，具体细节再慢慢一点一点的去完善，并不需要一步到位，直接就从细节开始处理，这也是我以前做的不好的地方。以前，对于整个程序缺少一个大局观，都是“以点成面”，上来就直接写细节，然后拼成一个面，往往会出现很多的问题。还有就是，前面有说到，我们的输出格式不是用json库，是手动加空格。生成数据的时候还好，但是到了要建模读入数据的时候，就很麻烦，什么都要手工去做，需要极大的耐心和细心，要是没有付少，我基本是要多花好几倍的时间。当然，作为一个大佬，付少还是很接地气的，这也使合作进行得非常顺利（听到同学说自己的结对作业基本是一个人在做，就为自己感到庆幸，让我再开心好几下\调皮）。总之我给付少5星好评，这次真是捡到宝了。

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