2 目前流行得几种排课算法得介绍
2.1、自动排课算法
1 、问题得描述
我们讨论得自动排课问题得简化描述如下:
设要安排得课程为{ C1 , C2 , 、, Cn} ,课程总数为n ,
而各门课程每周安排次数(每次为连续得2 学时> 为{ N1 , N2 , 、, Nn} 。每周教案日共5 天,即星期一～星期五。每个教案日最多安排4 次课程教案,即1 ～ 2 节、3 ～ 4 节、5 ～ 6 节与7 ～ 8 节(以下分别称第1 、2 、3 、4 时间段> 、
在这种假设下,显然每周得教案总时间段数为5 ×4 = 20 ,并存在以下约束关系:
n ≤20 , (1>
N = 6n, i =1, Ni ≤20、 (2>
自动排课问题就是:设计适当得数据结构与算法, 以确定{ C1 , C2 , 、, Cn }
中每个课程得教案应占据得时间段,并且保证任何一个时间段仅由一门课程占据、
2 、主要数据结构
对于每一门课程,分配2 个字节得“时间段分配字”(无符号整数> :{ T1 , T2 , 、, Tn} 、
其中任何一个时间段分配字(假设为Ti > 都具有如下格式:
Ti 得数据类型C 语言格式定义为:unsigned int 、 Ti
得最高位就是该课程目前就是否就是有效得标志,0 表示有效,1
表示无效(如停课等> 。其它各位称为课程分配位, 每个课程分配位占连续得3
个位(bit> ,表示某教案日(星期一～星期五> 安排该课程得时间段得值,0
表示当日未安排,1 ～ 4 表示所安排得相应得时间段(超过4 得值无效> 、
在这种设计下, 有效得时间段分配字得值应小于32 768 (十六进制8000> , 而大于等于32 768 得时间段分配字对应于那些当前无效得课程(既使课程分配位已设置好也如此> ,
因此很容易实现停课/ 开课处理、
3 、排课算法
在上述假设下,自动排课算法得目标就就是确定{ C1 , C2 , 、, Cn} 所对应得{ T1 , T2 , 、, Tn} 、
从安排得可能性上瞧,共有20 !/ (20 - N> !种排法( N 得含义见(2> 式> 、如果有4
门课,每门课一周上2 次,则N = 8 ,这8 次课可能得安排方法就会有20 !/ (20 - 8> ! = 5 079 110 400 ,即50 多亿种、如果毫无原则地在其中选择一种方案,将会耗费巨大量得时间、
所以排课得前提就是必须有一个确定得排课原则、
我们采用轮转分配法作为排课原则:从星期一第1 时间段开始按{ C1 , C2 , 、, Cn}
中所列顺序安排完各门课程之后(每门课安排1
次> ,再按该顺序继续向后面得时间段进行安排,直到所有课程得开课次数符合{ N1 , N2 , 、, Nn} 中给定得值为止、在算法描述中将用{ C[1 ] , C[2 ] , 、, C[ n ]} 表示{ C1 , C2 , 、, Cn} , 对{ N1 , N2 , 、, Nn}
与{ T1 , T2 , 、, Tn} 也采用同样得表示法、
算法1 排课算法
输入{ C1 , C2 , 、, Cn} 、{ N1 , N2 , 、, Nn} 、
输出{ T1 , T2 , 、, Tn} 、
①初始化:
星期值week = 1
时间段值segment = 1
{ T [1 ] , T [2 ] , 、, T [ n ]} 中各时间段分配字清零
②新一轮扫描课程:
置继续处理标志flag = 0
对课程索引值c-index = 1 ,2 , 、, n 进行以下操作:
如果N[c-index ] > 0 ,则做以下操作:
把segment 得值写入T[c-index ]得第(week - 1> 3 3～week 3 3 - 1 位中N[c-index ]得值减1
如果N[c-index ] > 0 ,则置flag = 1
如果week = 5 并且segment = 4
则:置flag = 1 并转③
否则:如果segment = 4
则:置segment = 1 且week 增1
否则:segment 增1
检测就是否已全部安排完毕:
如果flag = 1
则:转②
否则:转③
③检测就是否成功:
如果flag = 1
则:开课次数过多
否则:课程安排成功
④算法结束
显然,本算法得时间复杂度为O ( N> ( N 为每周总开课次数, 见(2> 式> ,
而存储时间段分配字所用空间为2 n 个字节( n 为课程门数> 、
4 、冲突检测算法
有时在自动排课完毕后,需要人工调整某些课程得安排时间,如把第i
门课程在人工干预下改成星期数为week 、时间段为segment
得位置,则根据上述数据结构需做如下运算:
T [ i ] = T [ i ] &(～ (7 << (week - 1> * 3> > + (segment << (week - 1>*3> ,
其中&、～与n 分别为按位与、按位取反与按位左移运算符(下同> 、
问题就是如何判断就是否已有其它课程安排在同一个时间段上、设人工调整得时间段分配字为T[1 ] ,则该问题描述为:判断时间段分配字T [1 ] 与{ T[2 ] , T [3 ] , 、, T [ n ]}
中得某个分配字就是否存在相同课程分配位上得相等得非零时间段值, 或者说{ T [2 ] , T [3 ] , 、,T[ n ]} 中就是否存在与T [1 ] 冲突得时间段分配字、
为简化起见,在以下算法描述中假设所有时间段分配字得最高位为0、
算法2 冲突检测算法
输入T1 与{ T2 , 、, Tn} 、
输出与T1 冲突得{ T2 , 、, Tn} 中得时间段分配字、
①对c-index = 2 ,3 , 、, n 做以下操作:
初始化屏蔽字mask = 7
对星期值week = 1 ,2 ,3 ,4 ,5 做以下操作:
如果T[1] & mask 等于T[c-index] & mask ,而且二者不等于0
则: T[ 1 ]与T[c-index ]相冲突,转①
mask 左移3 位(或乘8>
②算法结束
本算法时间复杂度为O ( n> ( n 为课程门数>
5、算法分析
此算法以课程为中心,进行搜索匹配,取最先匹配得值;具有占有空间少,运算速度快得特点。但其未对数据进行择优选取,所以不能对教案资源<教师、教室)合理分配,也不能满足一些特殊要求<比如有些老师喜欢上午上课,有些老师偏向于集中式上课;有些课程安排到上午会更合适些,有些课程不能安排到上午等)。
2.2 基于优先级得排课算法
从数学上讲, 排课问题就是一个在时间、教师、学生与教室四维空间,
以教案计划与各种特殊要求为约束条件得组合规划问题。其实质就就是解决各因素之间得冲突。在设计算法时, 为了降低课程调度得算法复杂性,
我们主要采用了化整为零得思想及优先级算法:
1.排课得预处理
1.等价类得划分
将具有共同听课对象得任务划分在同一等价类中, 在每个等价类之间只存在地点上得冲突, 而没有时间上得冲突。然后按照得大小, 从大到小进行处理。
等价类得划分可以先按年级分, 然后再按系别分, 如下所示:
听课对象等价类得划分
自控系机械系化工系管理系、
99 级N 1 子类1 子类2 子类3 子类4 、
98 级N 2 子类5 子类6 子类7 子类8 、
97 级N 3 子类9 子类10 子类11 子类12 、
96 级N 4 子类13 子类14 子类15 子类16 、
这样, 先按年级分为四个类: 99 级(N 1> , 98 级(N 2> , 97 级(N 3> , 96 级(N 4> ,
而对每一个等价类N 1、N 2、N 3、N 4 又可以按院系分为若干个子类,
然后对每个子类分别进行排课处理, 这样做就可以大大降低算法得复杂性
2.教室分类
为了合理使用教室, 我们采用了教室分类得办法,
以便尽可能在课程编排过程中避免上课人数少得课程盲目强占容量大得教室现象。
首先将教室按照其类型分为若干个等价类, 如下所示,然后,
根据教室得容量再分别对每个教室等价类进行划分: 如分为0～ 30 人、30～ 60 人、60～90 人、90～ 120 人、120～ 180 人等若干种
教室等价类得划分:
教室类型等价类R 教室类型等价类R
普通教室R1 听力教授R5
投影教室R2 物理实验室R6
多媒体教室R3 化学实验教室R7
制图教室R4 计算机实验教案R8
3、时间预处理
1> 构造时间模式库
时间模式就是根据教务人员得经验,
为各种周学时数不同得课程指定得一种时间组合方式、例如, 一门课程得周学时数为4,
那么它得时间组合方式可以有:“11”,“41”。表示该课程一周上两次, 分别为周一得12
节与周四得12 节L同时, 为了达到较好得上课效果, 也要对这些时间模式进行分级、如下
所示
时间模式分级举例
周学时优先级周一周二周三周四周五
4 1 11 41
∶∶
4 2 22 43
: :
其中, 将周一至周五用数字1～ 5 表示, 上课节次: 12 节、34 节、56 节、78 节、晚12
节、晚34 节分别用数字1～ 6 表示。例如数字“42”表示周四得34 节
这个时间单元。这样, 对于每种周学时数,
可以将所有合理得时间组合形式存入模式库中。以便进行时间处理时可以用时间模式库中得各种模式进行匹配。
2> 时间数组
为了表示班级、教师、教室得可排课时间, 分别为她们建立一维数组L例如,
某位教师得初始可排课时间数组为(123456 123456 123456 123456 123456>。
其中共有五组数据, 分别表示一周中得五天。而一组数据共有6
个字符“1、2、3、4、5、6”分别表示一天中得六个时间单元。当为某位教师分配时间后, 相应得那位字符就置为0L 例如, 某位教师得可排课时间数组为( 020456 103456 003456 120456 023456> , 则表示这位教师在周一得12 节与56 节, 周二得34 节, 周三得12 节与34 节, 周四得56 节, 周五得12 节已经安排了课程, 如果要再安排课程得话, 就应该安排在非0
得时间单元L对于班级与教室也可以进行同样得处理, 分别标出可排课时间。
2. 每一子类得排课处理
在对每个子类得排课处理中, 我们结合了分治法、贪婪法、回溯法三者得思想L首先,
根据分治法得思想把整个排课过程分成时间分配与教室分配两个阶段。然后,
依据贪婪法得算法思想,
在时间分配时,总就是在尚未分配得时间单元中选择上课效果最好得
单元。而在时间分配发生死锁时, 会向上回溯搜索到发生冲突得最近一个记录,
然后对它进行重排以解决冲突。具体处理过程如下:
1.设定优先级
对子类中得课程计算优先级L设优先级函数为:
D (g > = J (g >*C1 + T (g > * C2 + P (g > * C3 ( 1 >
其中, J (g > 表示课程级别, 选修课得课程级别设置为1, 必修课得课程级别设置为2。 T (g > 表示该课程得周学时数。 P (g > 表示该课程得参与人数。 C1、C2、
C3 就是可以调整得参数。由式(1>
可以瞧出课程级别越高、周学时越多、参加人数越多得课程, 其D (g >值越大,
其优先级也越高。反之, D (g > 值越小, 其优先级越低。这样,
就可以根据计算得优先级得高低对课程进行排序, 优先级高得优先调度。
2.查询可用时间单元
第1 步, 初始化某门课程得最大可安排时间数组, 为( 123456 123456 123456 123456 123456>。第2 步, 找出参加该课程学习得所有班级。第3 步, 查询每个班级得时间数组,
得到班级得已排课时间, 并将其与课程得最大时间数组相“与”,
从而得到该课程不能安排得时间单元。第4 步, 依次处理教师时间数组与相关教室时间数组, 这样, 该课程最终得可安排时间数组就就是班级、教师、教室可排课时
间得交集。
3.查找适当得时间模式
找到可排课时间后,
就应根据课程得周学时数在时间模式库中匹配适当得时间模式。完成以上工作后,
就确定了课程得上课时间与地点。如果在处理中发生死锁,
则可根据回溯法得思想向上回溯搜索到发生冲突得最近一个记录,
然后对它进行重排以解决死锁, 如果仍不能解决死锁问题,
则可以将该课程信息输出到冲突列表中。
3. 人工干预得处理
计算机自动排课也需要进行人工干预,
以便可以使得各个高校能够根据自己得具体要求对排课算法中得一些参数进行设置与调整, 并对计算机排出得课表进行调整L本算法所设计得人工干预过程有:
等价类划分中参数得设置, 教室类型得设置, 时间模式库得设置,
优先级函数中参数得设置。用户可以根据自己得具体要求对这些参数与库进行设置。另外,对于计算机排出得课程表, 用户也可以通过人机交互进行适当调整,
从而得到用户满意得课程表。
4.性能分析
此算法对班级及教室划分等价类,对学校资源进行了合理得利用。但对一些特殊要求还就是无法具体体现出来。
3 基于时间片优先级排课算法描述与分析
排课问题实质上就是时间、教师、班级、教室、课程这五维关系得冲突问题,要合理得解决这个问题首先要了解排课中得一些基本原则以及排课得一些基本要求。
3.1排课中得基本原则
在课程得编排中应遵循一定得规则,
只有按照基本规则来进行课程得编排才能够减少冲突得发生, 这些基本规则主要有以下几条:
1> 同一班级得学生在同一时间(某些特定得选修课时间除外> 不能安排两门课程
2> 同一教师在同一时间不能安排两门课程
3> 同一教室在同一时间不能安排两门课程
4> 同一时间安排得课程总数不能大于所能提供得教室总数
5> 某一课程参加学习得总人数不应大于所安排教室得座位数
6> 所提供教室得属性与课程所需教室得属性一致
在时间、教师、班级、教室、课程这五维关系中,
时间、教师、班级三者之间存在着紧密关系。相对而言, 教室与它们关系就不那么密切。3.2排课得基本要求
课程得安排不就是任意得, 为了达到最好得教案效果应遵循一定得要求。这些要求主要有:
1> 要尽量为所排课程安排上该类课效果最好得时间
2> 课程在一周上多次时, 要有一定得间隔性
3> 公共课等涉及面广、学时多得课程应优先处理
4> 对同一教师, 同一上课对象应尽量选择相对固定得几个教室
5> 对同一个班级得课程应选择相对固定得教室
6> 连着得课得教室选择不应相隔太远
7)同一天有几门课时尽量把课分散
8> 优先满足一些特殊要求<比如有些教室喜欢上上午得课,可以优先满足)
3.3基于时间片优先级排课算法描述
在描述算法之前我们把一些概念先讲清楚。在这里我们把从行政角度分得班叫自然班,把在同一个教室上课得班叫做排课班。在大学里有些公共课就是几个排课班通过多媒体来一起上得,我们把这个排课班得总与叫做公共班。班级、教室、教师、课程都维护着自己得一张课表。对课表得每个表元<如星期一得第一节课)在这里称做时间片。
基于时间片优先级排课算法以排课班为单位,围绕着各对像(自然班、教室、教室>得时间表选择合适得时间片。
1.算法流程图
2.算法得伪代码描述
输入:教师 教室 班级 课程 各教师、教室、班级、课程时间片得优先级 排课班(schudel_class1,schudel_class2………schudel_classn> 输出:已经排好课表得教师、教室、班级 Procedure schudeling(teacher,room,class,course,schudel_class,public_class> //初始化一张空得时间表,对该时间表得每个时间片得优//先级初始化为高级Init Time_table //对排课班进行处理 For every schudel_class do: If(!Check_Have_despose(schudel_class>> //假如该排课班尚未排课 Begin: Time_table=Time_table & get_all_class_time_table(schudel_class> Time_table=Time_table & get_room(schudel_class>。 Time_table=Time_table & get_teacher(schudel_class>。 Course=get_course(schudel_class>。 //假设只有两节连堂及三节连堂那种课 Int iCount2=0。//那门课两节连堂得次数 Int iCount3=0。//那门课三节连堂得次数 //得到课程每周得课时数 Int course_count=get_couse_count(Course>。 //得到每周得连课情况 Parse_couse_count(course_count,&iCount2,&iCount3>。 //根据iCount2,iCount3,以及Time_table为该排课班选择N个 //(N=iCount2+iCount3>适当得时间片,保存在CPoint变量中 CPoint po。 LList Int priority[7]=0。 //得到每天得优先级得总与 Loop:I=0 until I=6 do: Loop: J=0 until J=6 do: Begin: Priority[I] =Priority[I]+ Time_table、time_piece[I][j] End Begin //得到优先级总与最大得那天,我们认为那一时间最闲 //适宜安排课程 int number=get_number(priority[7]>。 BOOL fail While iCount2>0 do: Begin: fail=Get_Time_Pieces(2,&number,po>。 if(!fail> then do begin: iCount2--。 cp->append_list(po>。 end begin else break。 End Begin While iCount3>0 do: Begin: fail=Get_Time_Pieces(3,&number,po>。 if(!fail> then do: begin: ICount3--。 Cp->append_list(po>。 End begin Else Break。 End Begin //根据*cp得数据及schudel_class得数据对schudel_class中得自然班,所得到得教室, // 老师得课表进行回写 if(!fail> do WriteBack(schudel_class,cp>。 Else then RollBack(schudel_class,cp>。//把先前选好得教室,老师给”擦除”掉 End Begin End Schudeling 算法里面有到得一些函数解释: BOOL check_for_dispose(schudel_class>:以排课班为参数,判断该排课班就是否已经排好课,排好了返回treu,否则返回false ‘&’操作:该操作就是对两个课表得运算,返回一个新课表;得到得课表得时间片为所运算得课表对应时间片得较小值 CTime_table& get_all_class_time(schudel_class>:以排课班为参数,得到该排课班所有自然班课表得&,返回得到得新课表 CTime_table& get_room(schudel_class>:以排课班为参数,为该排课分配所有合适得教室,并把所得到得教室得课表求&,返回新课表 CTime_table& get_teacher(schudel_class>:以排课班为参数,为该排课班选择一合适得教师,并返回该教师得课表 Ccourse get_course(schudel_class>:以排课班为参数,得到该排课班得课程,并返回之 Int get_course_count(Ccourse>:以课程为参数,得到该课程每周所需上得课时数,并返回之Parse_course_count(int&,int&,int&>:分析get_course_count所返回得数值,把该数值以2节连堂与3节连堂分开(在这里假设只有2节连堂与3节连堂两种情况> Int GetNumber(int*>:传进一整型数组,得到该整型数组中得最大值得下标,并返回之WriteBack(schudel_class,Llist 中得时间片值,更新public_class中得教师,班级,教室得时间表信息 RollBack(schudel_class,Llist 计算机排课就是个复杂得过程,在数据量大,约束条件多得条件下,通过人工干涉达到合理排课就是非常重要得。人工干涉包括在排课前得一些数据输入工作,人工进行些预排课,排完课后对课表进行适当得调课。 3.4算法分析 此算法属于贪心算法。每次对教师、教室资源得选取都就是取当前最优得数据。此算法对按照教师、教室、班级得优先级取最优值,所以对各对象得一些特殊要求会很明显得体现出来,在教师、教室资源不紧缺得情况下,此算法能排出相对合理得课程。相对于上一章介绍得两个算法,在处理各种特殊要求得能力上有明显得优势。 申明: 所有资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途。 常见公钥加密算法有哪些 什么是公钥加密公钥加密，也叫非对称（密钥）加密（public key encrypTIon），属于通信科技下的网络安全二级学科，指的是由对应的一对唯一性密钥（即公开密钥和私有密钥）组成的加密方法。它解决了密钥的发布和管理问题，是目前商业密码的核心。在公钥加密体制中，没有公开的是私钥，公开的是公钥。 常见算法RSA、ElGamal、背包算法、Rabin（Rabin的加密法可以说是RSA方法的特例）、Diffie-Hellman （D-H）密钥交换协议中的公钥加密算法、EllipTIc Curve Cryptography （ECC，椭圆曲线加密算法）。使用最广泛的是RSA算法（由发明者Rivest、Shmir和Adleman 姓氏首字母缩写而来）是著名的公开金钥加密算法，ElGamal是另一种常用的非对称加密算法。 非对称是指一对加密密钥与解密密钥，这两个密钥是数学相关，用某用户密钥加密后所得的信息，只能用该用户的解密密钥才能解密。如果知道了其中一个，并不能计算出另外一个。因此如果公开了一对密钥中的一个，并不会危害到另外一个的秘密性质。称公开的密钥为公钥；不公开的密钥为私钥。 如果加密密钥是公开的，这用于客户给私钥所有者上传加密的数据，这被称作为公开密钥加密（狭义）。例如，网络银行的客户发给银行网站的账户操作的加密数据。 如果解密密钥是公开的，用私钥加密的信息，可以用公钥对其解密，用于客户验证持有私钥一方发布的数据或文件是完整准确的，接收者由此可知这条信息确实来自于拥有私钥的某人，这被称作数字签名，公钥的形式就是数字证书。例如，从网上下载的安装程序，一般都带有程序制作者的数字签名，可以证明该程序的确是该作者（公司）发布的而不是第三方伪造的且未被篡改过（身份认证/验证）。 对称密钥密码体制 所谓对称密钥密码体制，即加密密钥与解密密钥是相同的密码体制。 数据加密标准DES属于对称密钥密码体制。它是由IBM公司研制出，于1977年被美国 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 科技情报开发与经济 SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT &ECONOMY 2007年第 17卷第34期 吞吐量后才实施 , 不可轻易控制流量导致不必要的吞吐量下降。流量控制后必须及时解除流量控制。 (2 技术流控手段和业务流控手段相结合。 (3 流控点设立于系统与外系统接口层和一级调度层 , 其他各层不设立流控点。 对银行前端发起的联机请求做流量控制 , 以防止后台出现堵塞 , 流控点的设置见表 1。 从技术流控和业务流控的角度实现系统的流量控制如下 : 第一 , 为预防系统内出现堵塞 , 在系统交易入口即分中心控制总线上 , 建立预防性流控机制 ; 第二 , 建立系统状态主动探测机制 , 系统主动 探测服务队列状态 , 发现系统繁忙或服务队列深度超过设定阀值 , 将启动相应的流控 ; 第三 , 可以根据管理需要 , 设定特定业务品种交易、 特定分中心交易或特定服务的交易流量阀值 , 进行流量控制。如在交易繁忙时段 , 可以采取限制部分查询交易等手段确保系统的稳定运行。 (责任编辑 :戚米莎 ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ 第一作者简介 :刘焱军 , 男 , 1975年 4月生 , 2001年毕业于太原理工大学计算机专业 (硕士 , 中国建设银行厦门开发中心 , 福建省厦门市鹭江道 98号建行大厦 , 361012. Research on the Application of Bus Control Technology in Securities System of Bank LIU Yan-jun ABSTRACT:This paper introduces the application of bus control technology in securities system of bank, and probes into the implementation of the flow control. KEY WORDS:bus technology of trade control; securities system of bank; flow control 教学排课可以说是教学管理的一个中心 , 它直接关系到教学计划和教学质量。而排课的过程也是一个复杂的推理思考过程 , 我们通过对排课逻辑原理的分析和排课系统操作流程的总结 , 研究出一套排课算法 , 通过该排课系统的实现 , 可以大大减少教务管理员的工作量 , 并给教务信息管理带来方便。迄今为止 , 对课程表的研究工作已有 40多年 , 取得了丰硕的成果 , 但仍存在许多不足之处 , 例如规模大、约束 (条件复杂以及规律不断变化等 , 因此排课问题至今仍未完全解决。 虽然目前很多系统中都包含了排课子系统 , 但是由于各个学校的教学情况不同 , 这些排课系统不一定适合各院的实情。下面根据我校的教学安排情况 , 对排课系统的算法进行探讨。 1自动排课系统的优势和目前存在的问题 课程表的编排是一个涉及多种因素的组合规划问题 , 它要保证在课 目录 摘要............................................................................................................................. I 第1章绪论 (1) 1.1系统开发背景 (1) 1.2国内外的研究现状 (1) 1.3系统解决的主要问题 (3) 1.4本文的主要工作 (3) 1.5本文的组织结构 (3) 第2章需求分析 (5) 2.1系统概述 (5) 2.1.1总体业务描述 (5) 2.1.2系统的目标和解决的问题 (5) 2.1.3系统的开发模式 (7) 2.2系统需求问题描述 (9) 2.2.1功能性需求 (9) 2.3.2系统非功能性需求 (12) 第3章系统构架设计 (14) 3.1构架的目标和约束 (14) 3.2构架设计 (15) 3.2.1系统总体架构 (15) 3.2.2系统功能构架 (16) 3.2.3系统技术构架 (17) 3.2.4系统安全构架 (18) 第4章系统详细设计 (20) 4.1 系统建模 (20) 4.2 系统数据库设计 (24) 4.2.1生成数据库表 (24) 4.2.2数据分析 (32) 4.2.3数据库管理技术 (34) 第5章计算机排课系统的实现 (35) 5.1系统总体实现 (35) 5.1.1数据录入模块的设计与实现 (38) 5.1.2报表模块的设计与实现 (43) 5.1.3用户管理模块的设计与实现 (45) 5.2教学计划的关键实现 (48) 5.2.1算法描述 (49) 5.2.2教学计划算法过程 (49) 5.3排课算法的关键实现 (51) 第6章总结与展望 (66) i package mima; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.util.Scanner; public class Mainer { StringBuffer MStr = new StringBuffer(""); // 加密字符串 StringBuffer CStr = new StringBuffer(""); // 解密字符串 public static void main(String[] args) { System.out.print("请输入密钥："); Scanner s = new Scanner(System.in); int key = s.nextInt() % 26; // %26的意义是获取密钥的偏移值 Mainer ks = new Mainer(); ks.E(key); // 加密 ks.D(key); // 解密 } /** * 加密公式 */ void E(int k) { try { System.out.println("请输入一段明文："); char b[]; BufferedReader br2 = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String str2 = br2.readLine(); b = str2.toCharArray(); char ch = ' '; for (int i = 0; i < str2.length(); i++) { if (b[i] >= 'a' && b[i] <= 'z') { ch = (char) ((b[i] - 'a' + k) % 26 + 'a'); } if(b[i] >= 'A' && b[i] <= 'Z'){ ch = (char) ((b[i] - 'A' + k) % 26 + 'A'); } if(b[i]>='0'&&b[i]<='9') 摩斯密码以及十种常用加密方法 ——阿尔萨斯大官人整理，来源互联网摩斯密码的历史我就不再讲了，各位可以自行百度，下面从最简单的开始：时间控制和表示方法 有两种“符号”用来表示字元：划（—）和点（·），或分别叫嗒（Dah）和滴（Dit）或长和短。 用摩斯密码表示字母，这个也算作是一层密码的： 用摩斯密码表示数字： 用摩斯密码表示标点符号： 目前最常用的就是这些摩斯密码表示，其余的可以暂时忽略 最容易讲的栅栏密码： 手机键盘加密方式，是每个数字键上有3-4个字母，用两位数字来表示字母，例如：ru用手机键盘表示就是：7382, 那么这里就可以知道了，手机键盘加密方式不可能用1开头，第二位数字不可能超过4，解密的时候参考此 关于手机键盘加密还有另一种方式，就是拼音的方式，具体参照手机键盘来打，例如：“数字”表示出来就是：748 94。在手机键盘上面按下这几个数，就会出现：“数字”的拼音 手机键盘加密补充说明：利用重复的数字代表字母也是可以的，例如a可以用21代表，也可以用2代表，如果是数字9键上面的第四个字母Z也可以用9999来代表，就是94，这里也说明，重复的数字最小为1位，最大为4位。 电脑键盘棋盘加密，利用了电脑的棋盘方阵，但是个人不喜这种加密方式，因需要一个一个对照加密 当铺密码比较简单，用来表示只是数字的密码，利用汉字来表示数字： 电脑键盘坐标加密，如图，只是利用键盘上面的字母行和数字行来加密，下面有注释： 例：bye用电脑键盘XY表示就是： 351613 电脑键盘中也可参照手机键盘的补充加密法：Q用1代替，X可以用222来代替，详情见6楼手机键盘补充加密法。 ADFGX加密法，这种加密法事实上也是坐标加密法，只是是用字母来表示的坐标： 例如：bye用此加密法表示就是：aa xx xf 值得注意的是：其中I与J是同一坐标都是gd，类似于下面一层楼的方法： 教务处排课系统建模 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】 教务处排课系统建模 摘要：为解决教务处排课系统选课问题，通过对问题的分析，设计解决问题的主要数据结构，再设计出算法程序，从时间、教师、周开课次数、冲突检测及解决等方面处理排课问题。 关键词：排课系统，数据结构，算法，冲突检测，建模。 每年开学时需要选课，有时排课系统会出现各种各样的问题，一部分是因为排课系统本身的算法问题。设计一个合理算法对于学生选课方便至关重要，以下是一个排课系统的介绍。 1.排课系统的基本要求： 1.必修课尽可能的排在上午；例如，数学、英语、专业课等安排在上午，而体育、计 算机、实验等安排在下午。 2.一个教师如果上午连续上四节课，尽可能的将四节课都安排在一个教室； 3.一周上多次的课程尽可能间隔至少一天，比如高数，如果一周上六节课，则尽可能 安排周1、3、5上午上课；因此同一节的课程一周最多上六节课，且只能在周一、周 三、周五。 4.同一专业的课程不能有冲突。 2. 问题的描述： 根据排课的优先级，应该先将全校各个专业本学期的专业课安排好，再考虑教师的教学问题，即如果某一个教师某天上午或下午连续教四节课，确保后一节课的教室号与前一节相同。判断同一课程一周上几次，一次则可以在五天中无课程的时间中随机抽取一天安排课程，两次则可以分为周一和周三、周二和周四、周三和周五三周时间来排课，三次则只能是周一、周三、周五一种排课时间。 3.基本算法的描述： 设要安排的课程为{ C1 , C2 , ., Cn} ,课程总数为n , 而各门课程每周安排次数为{ N1 , N2 , ., Nn} ;每周教学日共5 天,即星期一～至星期五;每个教学日最多安排4 次课程教学,即1 ～ 2 节、3 ～ 4 节、5 ～ 6 节和7 ～ 8 节(以下分别称第1 、2 、3 、4 时间段) . 在这种假设下,显然每周的教学总时间段数为5 ×4 = 20 ,并存在以下约束关系: n ≤20 (1) N = 6n， i =1， Ni ≤20 (2) 自动排课问题是:设计适当的数据结构和算法, 以确定{ C1 , C2 , ……, Cn } 中每个课程的教学应占据的时间段,并且保证任何一个时间段仅由一门课程占据. 4. 主要数据结构 对于每一门课程,分配2 个字节的“时间段分配字”(无符号整数) :{ T1 , T2 , ., Tn} . 其中任何一个时间段分配字(假设为Ti ) 都具有如下格式: 摘要 随着科学技术和社会信息技术的不断提高，计算机科学的日渐成熟，其强大的功能已为人们深刻认识，它在人类社会的各个领域发挥着越来越重要的作用，给人们的生活带来了极大的便利，成为推动社会发展的首要技术动力。排课是学校教学管理中十分重要、又相当复杂的工作之一。解决好教学工作中的排课问题对整个教学计划的进行，有着十分重要的意义。首先对排课的已有算法作了相关的调查研究，决定采用遗传算法。通过设计实现基于遗传算法的自动排课系统，研究了遗传算法在排课系统中的应用。 关键词：遗传算法、自动排课、Java。 Abstract Along with science technical and community information technical increases continuously, calculator science is gradually mature, its mighty function has behaved deep cognition, and it has entered the human social each realm erupts to flick the more and more important function, bringing our life biggest of convenience. Curriculum arrangement is an important and complicated working in school,so solving the problem is of great importance for teaching programming.Investigated and studied the algorithm existed, determine that adoptgenetic algorithm. ThroughDesign Implementation theAuto CourseArrangementManagement System Base onGenetic Algorithm, researched the application of genetic algorithmin theCourseArrangementManagement System. Keywords: Genetic Algorithm Auto Course Arrangement ManagementJava. 《Network Security Technology》Experiment Guide Encryption Algorithm Lecture Code: 011184 Experiment Title：加密算法 KeyWords：MD5, PGP, RSA Lecturer：Dong Wang Time：Week 04 Location：Training Building 401 Teaching Audience：09Net1&2 October 10, 2011 实验目的： 1，通过对MD5加密和破解工具的使用，掌握MD5算法的作用并了解其安全性； 2，通过对PGP加密系统的使用，掌握PGP加密算法的作用并了解其安全性； 3，对比MD5和PGP两种加密算法，了解它们的优缺点，并总结对比方法。 实验环境： 2k3一台，XP一台，确保相互ping通； 实验工具：MD5V erify, MD5Crack, RSA-Tools,PGP8.1 MD5加密算法介绍 当前广泛存在有两种加密方式，单向加密和双向加密。双向加密是加密算法中最常用的，它将明文数据加密为密文数据，可以使用一定的算法将密文解密为明文。双向加密适合于隐秘通讯，比如，我们在网上购物的时候，需要向网站提交信用卡密码，我们当然不希望我们的数据直接在网上明文传送，因为这样很可能被别的用户“偷听”，我们希望我们的信用卡密码是通过加密以后，再在网络传送，这样，网站接受到我们的数据以后，通过解密算法就可以得到准确的信用卡账号。 单向加密刚好相反，只能对数据进行加密，也就是说，没有办法对加密以后的数据进行解密。这有什么用处？在实际中的一个应用就是数据库中的用户信息加密，当用户创建一个新的账号或者密码，他的信息不是直接保存到数据库，而是经过一次加密以后再保存，这样，即使这些信息被泄露，也不能立即理解这些信息的真正含义。 MD5就是采用单向加密的加密算法，对于MD5而言，有两个特性是很重要的，第一是任意两段明文数据，加密以后的密文不能是相同的；第二是任意一段明文数据，经过加密以后，其结果必须永远是不变的。前者的意思是不可能有任意两段明文加密以后得到相同的密文，后者的意思是如果我们加密特定的数据，得到的密文一定是相同的。不可恢复性是MD5算法的最大特点。 实验步骤- MD5加密与破解： 1，运行MD5Verify.exe，输入加密内容‘姓名（英字）’，生成MD5密文； 谁说当前国内自动化的排课软件模式无一成功？ 今天看了一篇关于排课系统的文章，文章讲述了我国国内的排课系统没有一个是成功的，在高度智能化的今天，如果还有谁说有什么事计算机做不到的，那他绝对是农村来的，哦不，搞不好是火星来的，因为你像我们校管家的排课系统，很多农村都已经开始用这款软件自动化办公了。 然而当我以为这件事是计算机无法完成的时候，作者又跑出了一个让我都没有想到的问题，也许是外行看热闹，我只是觉得以计算机的处理性能，是不可能完不成的，却高估了编程者的水平，要想智能排课就需要编程呀，要编排课的程序就需要了解排课的意义和流程，最后还有最最核心的东西，那就是算法，算法的不同，会直接导致排课的结果不同，好的算法可以让你省时省力，而差的算法让你抓狂不已。 目前，已知的排课系统的算法有哪些呢？主要有四种 第一种，一算法，这是美国一所大学的教授提出来的，它是一种迭代的启发式概率性的算法。这种算发好处也很多，但是因为算法本身比较复杂，变量过多时，会严重影响排课速度，甚至可能导致崩溃。 第二种。贪心算法，这种算法是具有侧重的，不会从全局考虑均衡优化，所以总的来说还是有一定缺陷。 第三种，动态规则法，这是一种用来解决多阶段决策的一种最优方式。动态规划法与贪心法类似，都是将问题实例归纳为更小的、相似的子问题，并通过求解子问题产生一个全局最优解。 第四种，回溯算法，回溯法在用来求问题的所有解时，要回溯到根，且根的所有子都已被搜索过才结束；而在用来求问题的任一解时，只要搜索到问题的一个解就可结束，所以这种方法也过于耗时。 以上的每个算法，各有优缺，为了取长补短，高效的利用起这些算法，校管家的排课系统在通过无数的实验和总结之后，终于找到了一个均衡，使得排课的智能化成为了一种现实，而且，其独创的自动与手动混合模式，更是为该软件平添了许多赞。 转常用加密算法介绍 5.3.1古典密码算法 古典密码大都比较简单，这些加密方法是根据字母的统计特性和语言学知识加密的，在可用计算机进行密码分析的今天，很容易被破译。虽然现在很少采用，但研究这些密码算法的原理，对于理解、构造和分析现代密码是十分有益的。表5-1给出了英文字母在书报中出现的频率统计。 表5-1英文字母在书报中出现的频率 字母 A B C D E F G H I J K L M 频率 13.05 9.02 8.21 7.81 7.28 6.77 6.64 6.64 5.58 4.11 3.60 2.93 2.88 字母 N O P Q R S T U V W X Y Z 频率 2.77 2.62 2.15 1.51 1.49 1.39 1.28 1.00 0.42 0.30 0.23 0.14 0.09 古典密码算法主要有代码加密、替换加密、变位加密、一次性密码簿加密 等几种算法。 1.代码加密 代码加密是一种比较简单的加密方法，它使用通信双方预先设定的一组有 确切含义的如日常词汇、专有名词、特殊用语等的代码来发送消息，一般只能 用于传送一组预先约定的消息。 密文：飞机已烧熟。 明文：房子已经过安全检查。 代码加密的优点是简单好用，但多次使用后容易丧失安全性。 2.替换加密 将明文字母表M中的每个字母替换成密文字母表C中的字母。这一类密码 包括移位密码、替换密码、仿射密码、乘数密码、多项式代替密码、密钥短语 密码等。这种方法可以用来传送任何信息，但安全性不及代码加密。因为每一 种语言都有其特定的统计规律，如英文字母中各字母出现的频度相对基本固定，根据这些规律可以很容易地对替换加密进行破解。以下是几种常用的替换加密 算法。 常用加密算法概述 常见的加密算法可以分成三类，对称加密算法，非对称加密算法和Hash算法。 对称加密 指加密和解密使用相同密钥的加密算法。对称加密算法的优点在于加解密的高速度和使用长密钥时的难破解性。假设两个用户需要使用对称加密方法加密然后交换数据，则用户最少需要2个密钥并交换使用，如果企业内用户有n个，则整个企业共需要n×(n-1) 个密钥，密钥的生成和分发将成为企业信息部门的恶梦。对称加密算法的安全性取决于加密密钥的保存情况，但要求企业中每一个持有密钥的人都保守秘密是不可能的，他们通常会有意无意的把密钥泄漏出去——如果一个用户使用的密钥被入侵者所获得，入侵者便可以读取该用户密钥加密的所有文档，如果整个企业共用一个加密密钥，那整个企业文档的保密性便无从谈起。 常见的对称加密算法：DES、3DES、DESX、Blowfish、IDEA、RC4、RC5、RC6和AES 非对称加密 指加密和解密使用不同密钥的加密算法，也称为公私钥加密。假设两个用户要加密交换数据，双方交换公钥，使用时一方用对方的公钥加密，另一方即可用自己的私钥解密。如果企业中有n个用户，企业需要生成n对密钥，并分发n个公钥。由于公钥是可以公开的，用户只要保管好自己的私钥即可，因此加密密钥的分发将变得十分简单。同时，由于每个用户的私钥是唯一的，其他用户除了可以可以通过信息发送者的公钥来验证信息的来源是否真实，还可以确保发送者无法否认曾发送过该信息。非对称加密的缺点是加解密速度要远远慢于对称加密，在某些极端情况下，甚至能比非对称加密慢上1000倍。 常见的非对称加密算法：RSA、ECC（移动设备用）、Diffie-Hellman、El Gamal、DSA（数字签名用） Hash算法 Hash算法特别的地方在于它是一种单向算法，用户可以通过Hash算法对目标信息生成一段特定长度的唯一的Hash值，却不能通过这个Hash值重新获得目标信息。因此Hash算法常用在不可还原的密码存储、信息完整性校验等。 常见的Hash算法：MD2、MD4、MD5、HAVAL、SHA、SHA-1、HMAC、HMAC-MD5、HMAC-SHA1 加密算法的效能通常可以按照算法本身的复杂程度、密钥长度（密钥越长越安全）、加解密速度等来衡量。上述的算法中，除了DES密钥长度不够、MD2速度较慢已逐渐被淘汰外，其他算法仍在目前的加密系统产品中使用。 加密算法的选择 前面的章节已经介绍了对称解密算法和非对称加密算法，有很多人疑惑：那我们在实际使用的过程中究竟该使用哪一种比较好呢？ 1、常见的几种加密算法： DES（Data Encryption Standard）：数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合； 3DES（Triple DES）：是基于DES，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高； RC2和RC4：用变长密钥对大量数据进行加密，比DES 快；IDEA（International Data Encryption Algorithm）国际数据加密算法，使用128 位密钥提供非常强的安全性； RSA：由RSA 公司发明，是一个支持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的文件块的长度也是可变的； DSA（Digital Signature Algorithm）：数字签名算法，是一种标准的DSS（数字签名标准）； AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，目前AES 标准的一个实现是Rijndael 算法； BLOWFISH，它使用变长的密钥，长度可达448位，运行速度很快； 其它算法，如ElGamal钥、Deffie-Hellman、新型椭圆曲线算法ECC等。 2、公钥和私钥： 私钥加密又称为对称加密，因为同一密钥既用于加密又用于解密。私钥加密算法非常快（与公钥算法相比），特别适用于对较大的数据流执行加密转换。 公钥加密使用一个必须对未经授权的用户保密的私钥和一个可以对任何人公开的公钥。用公钥加密的数据只能用私钥解密，而用私钥签名的数据只能用公钥验证。公钥可以被任何人使用；该密钥用于加密要发送到私钥持有者的数据。两个密钥对于通信会话都是唯一的。公钥加密算法也称为不对称算法，原因是需要用一个密钥加密数据而需要用另一个密钥来解密数据。 2 目前流行的几种排课算法的介绍 2．1. 自动排课算法 1 .问题的描述 我们讨论的自动排课问题的简化描述如下: 设要安排的课程为{ C1 , C2 , ., Cn} ,课程总数为n , 而各门课程每周安排次数(每次 为连续的2 学时> 为{ N1 , N2 , ., Nn} 。每周教案日共5 天,即星期一～星期五。每个教案日最多安排4 次课程教案,即1 ～ 2 节、3 ～ 4 节、5 ～ 6 节和7 ～ 8 节(以下分 别称第1 、2 、3 、4 时间段> . 在这种假设下,显然每周的教案总时间段数为5 ×4 = 20 ,并存在以下约束关系:b5E2RGbCAP n ≤20 , (1> N = 6n， i =1， Ni ≤20. (2> 自动排课问题是:设计适当的数据结构和算法, 以确定{ C1 , C2 , ., Cn } 中每个课程的教案应占据的时间段,并且保证任何一个时间段仅由一门课程占据.p1EanqFDPw 2 .主要数据结构 对于每一门课程,分配2 个字节的“时间段分配字”(无符号整数> :{ T1 , T2 , ., Tn} . 其中任何一个时间段分配字(假设为Ti > 都具有如下格式:DXDiTa9E3d Ti 的数据类型C 语言格式定义为:unsigned int . Ti 的最高位是该课程目前是否是有效 的标志,0 表示有效,1 表示无效(如停课等> 。其它各位称为课程分配位, 每个课程分配位占连续的3 个位(bit> ,表示某教案日(星期一～星期五> 安排该课程的时间段的值,0 表 示当日未安排,1 ～ 4 表示所安排的相应的时间段(超过4 的值无效> .RTCrpUDGiT 在这种设计下, 有效的时间段分配字的值应小于32 768 (十六进制8000> , 而大于等于32 768 的时间段分配字对应于那些当前无效的课程(既使课程分配位已设置好也如此> , 因此很容易实现停课/ 开课处理.5PCzVD7HxA 3 .排课算法 在上述假设下,自动排课算法的目标就是确定{ C1 , C2 , ., Cn} 所对应的{ T1 , T2 , ., Tn} .jLBHrnAILg 从安排的可能性上看,共有20 !/ (20 - N> !种排法( N 的含义见(2> 式> . 如果有4 门课,每门课一周上2 次,则N = 8 ,这8 次课可能的安排方法就会有20 !/ (20 - 8> ! = 5 079 110 400 ,即50 多亿种. 如果毫无原则地在其中选择一种方案,将会耗费巨大量的时间. 所以排课的前提是必须有一个确定的排课原则. 我们采用轮转分配法作为排课原则:从星期一第1 时间段开始按{ C1 , C2 , ., Cn} 中所列顺序安排完各门课程之后(每门课安排1 次> ,再按该顺序继续向后面的时间段进行安排,直到所有课程的开课次数符合{ N1 , N2 , ., Nn} 中给定的值为止. 在算法描述中将用{ C[1 ] , C[2 ] , ., C[ n ]} 表示{ C1 , C2 , ., Cn} , 对{ N1 , N2 , ., Nn}xHAQX74J0X 和{ T1 , T2 , ., Tn} 也采用同样的表示法. 算法1 排课算法 输入{ C1 , C2 , ., Cn} 、{ N1 , N2 , ., Nn} . 输出{ T1 , T2 , ., Tn} . ①初始化: 大学自动排课算法设计与实现 软件需求规格说明书 文档编号：密级： 编写：编写日期：年月日审核：审核日期年月日批准：批准日期：年月日 修订记录 I 目录 1 引言 (1) 1.1编写目的 (1) 1.2范围 (1) 1.3定义 (1) 1.4参考资料 (1) 2 项目概述 (2) 2.1产品描述 (2) 2.2产品功能 (2) 2.3用户特点 (2) 2.4一般约束 (2) 2.5假设和依据 (3) 3 具体需求 (3) 3.1功能需求 (3) 3.1.1功能需求1 (3) 3.1.2功能需求2 (3) 3.1.3功能需求3 (3) 3.2外部接口需求 (5) 3.2.1用户接口 (9) 3.2.2硬件接口.................................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.3软件接口 (5) 3.2.4通信接口.................................................................................................... 错误！未定义书签。 3.3性能需求 (10) 3.4设计约束 (10) 3.4.1其他标准的约束 (6) 3.4.2硬件的限制 (10) 3.5属性 (10) 3.5.1可用性 (10) 3.5.2安全性 (10) 3.5.3可维护性 (7) 3.5.4可转移＼转换性 (7) 3.5.5警告............................................................................................................ 错误！未定义书签。 3.6其他需求 (11) 3.6.1数据库 (11) 3.6.2操作 (11) 3.6.3场合适应性需求 (8) 4 附录 (12) 大学自动排课算法设计与实现数据库设计说明书 目录 1. 文档介绍................................................. 错误!未定义书签。 文档目的...................................................错误!未定义书签。 文档范围...................................................错误!未定义书签。 读者对象...................................................错误!未定义书签。 参考文献...................................................错误!未定义书签。 术语与缩写解释.............................................错误!未定义书签。 2. 数据库环境说明 ........................................... 错误!未定义书签。 3. 数据库的命名规则 ......................................... 错误!未定义书签。 4. 逻辑设计................................................. 错误!未定义书签。 5. 物理设计................................................. 错误!未定义书签。 表汇总.....................................................错误!未定义书签。 表A .......................................................错误!未定义书签。 表B ......................................................错误!未定义书签。 表C ......................................................错误!未定义书签。 表D ......................................................错误!未定义书签。 表E ......................................................错误!未定义书签。 表F ......................................................错误!未定义书签。 表G ......................................................错误!未定义书签。 表H ......................................................错误!未定义书签。 表I ......................................................错误!未定义书签。 8. 安全性设计............................................... 错误!未定义书签。 防止用户直接操作数据库的方法...............................错误!未定义书签。 用户帐号密码的加密方法.....................................错误!未定义书签。 角色与权限.................................................错误!未定义书签。 9. 优化..................................................... 错误!未定义书签。 10. 数据库管理与维护说明 .................................... 错误!未定义书签。 加密算法介绍及如何选择加密算法 加密算法介绍 一. 密码学简介 据记载，公元前400年，古希腊人发明了置换密码。1881年世界上的第一个电话保密 专利出现。在第二次世界大战期间，德国军方启用“恩尼格玛”密码机，密码学在战争中起着非常重要的作用。 随着信息化和数字化社会的发展，人们对信息安全和保密的重要性认识不断提高，于; 在1997年，美国国家标准局公布实施了“美国数据加密标准（DES）”，民间力量开始全 面介入密码学的研究和应用中，采用的加密算法有DES、RSA、SHA等。随着对加密强度 需求的不断提高，近期又出现了AES、ECC等。 使用密码学可以达到以下目的： 保密性：防止用户的标识或数据被读取。 数据完整性：防止数据被更改。 身份验证：确保数据发自特定的一方。 二. 加密算法介绍 根据密钥类型不同将现代密码技术分为两类：对称加密算法（秘密钥匙加密）和非 对称加密算法（公开密钥加密）。 对称钥匙加密系统是加密和解密均采用同一把秘密钥匙，而且通信双方都必须获得这把钥匙，并保持钥匙的秘密。 非对称密钥加密系统采用的加密钥匙(公钥)和解密钥匙(私钥)是不同的。 对称加密算法 对称加密算法用来对敏感数据等信息进行加密，常用的算法包括： DES( Data Encryption Standard )：数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合。 3DES ( Triple DES ) ：是基于DES，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高。 A E S( Advanced Encryption Standard )：高级加密标准，是下一代的加密算法标 准，速度快，安全级别高； AES 2000 年10 月，NIST (美国国家标准和技术协会)宣布通过从15 种侯选算法中选 出的一项新的密匙加密标准。Rijndael 被选中成为将来的AES。Rijndael 是在1999 年下半年，由研究员Joan Daemen 和Vincent Rijmen 创建的。AES 正日益成为加密各种形式的电子数据的实际标准。 美国标准与技术研究院(NIST) 于2002 年 5 月26 日制定了新的高级加密标准(AES) 规范。 算法原理 AES 算法基于排列和置换运算。排列是对数据重新进行安排，置换是将一个数据单元替换为另一个。AES 使用几种不同的方法来执行排列和置换运算。 大学自动排课算法设计与实现数据库设计说明书 学院电子与计算机科学技术学院 专业软件工程 题目大学自动排课算法设计与实现小组成员林琳、罗文凤、顾晓、史东海 目录 1.文档介绍 (1) 1.1文档目的 (1) 1.2文档范围 (1) 1.3读者对象 (1) 1.4参考文献 (1) 1.5术语与缩写解释 (2) 2.数据库环境说明 (3) 3.数据库的命名规则 (3) 4.逻辑设计 (3) 5.物理设计 (7) 5.1表汇总 (8) 5.2表 A (9) 5.3表 B (9) 5.4表 C (10) 5.5表 D (10) 5.6表 E (10) 5.7表 F (11) 5.8表 G (11) 5.9表 H (11) 5.10表 I (12) 8.安全性设计 (12) 8.1防止用户直接操作数据库的方法 (12) 8.2用户帐号密码的加密方法 (12) 8.3角色与权限 (13) 9.优化 (13) 10.数据库管理与维护说明 (13) 1.文档介绍 1.1文档目的 此份文档的目的就是指对于一个给定的应用环境，构造优化的数据库逻辑模式和物理结 构, 并据此建立数据库应用系统，使之能够有效的存储和管理数据，满足各中用户的应用需 求。 1.2文档范围 A.待开发的软件系统为：大学自动排课算法设计与实现。 B.该软件可以帮助学校负责排课的相关人士完成排课任务。 C.开发本软件主要是为了帮助学校负责排课的相关人士解决“教师”、“教室”、“时间” 等资源搜索的问题。通过计算机运算速度快的特点，在大数据量的情况下寻找资源的最优 或近似最优的组合，以减少人的工作量。但特殊情况还需人为进行调节，不属于本系统 所能处理的范围。 1.3读者对象 该文档主要面向系统分析员、数据库设计人员，应用开发人员，数据库管理员，用户代 表。 1.4参考文献 数据库系统概论（第四版） 作者：王珊、萨师煊 出版社：高等教育出版社 出版日期： 2008 年 12 月 作业6： 有短句“Sun Yat-sen University is a vibrant community of scholarship”，请用下列方法加密： –简单代替密码（移位密码），k=5，q=26； –多表代替密码，其中m=6, K=cipher； –纵行置换密码，假定每行10个字节。 请写出加密后密文。 加密结果： 简单代替加密:Xzs Dfy-xjs Zsnajwxnyd nx f angwfsy htrrzsnyd tk xhmtqfwxmnu 多表代替加密:Ucc Crv-hlr Wvxciiuqif zu p zzdzpux ewbtyekbn sw aroscczhomg 纵向置换加密:Sntbucu yrnhnU aio nintlYistyaav rteacos-r ofhssvm ieiimsp 本作业是使用java编程求解的，以为是求解算法（java语言描述）： /* * 简单代替加密 */ public class Ssc { private String name; private int k; private int q; public Ssc(){ this.k = 5; this.q = 26; https://www.doczj.com/doc/cd13807511.html, = "简单代替加密"; } /** * k为位移量，q为字母表长度 * @param k * @param q */ public Ssc(int k, int q){ this.k = k; this.q = q; https://www.doczj.com/doc/cd13807511.html, = "简单代替加密"; } /** * 加密 * @param str * @return */ public String encrypt(String str){ 1、模型及数据库表 (1)时间模型 假设每天可以使用的授课时间为8个时间单位,则一个星期可以使用的总授课时间为40=8×5(一周上课时间为5天)。整个有效的周期时间域可以定义为集合Ω={1,2,3,4,…40},班级、教师被占用的时间是Ω的一个子集。 (2)信息对象的逻辑关系 信息对象的逻辑关系体现在以下几个数据库表中: 表1:课程—课时表 表2:班级—课程表 表3:教师—班级—课程表 表4:教师—班级—时间分配表 结构：教师工号、班级编号、时间分配(Ω的一个子集) 表5:排课总表 结构：教师工号、班级编号、课程编号、时间分配(Ω的一个子集) 2、算法 (1)排课算法 排课算法的目的和关键是通过表1、表2、表3建立表4，然后由表4生成表5(这一步相对简单)。 根据表3我们可以得到一个教师—班级需求矩阵,矩阵的元素T ij表示教师j为班级i上的总课时量。 表4等价于这样一个矩阵,矩阵中的元素S ij表示教师j为班级i上课的时间集合,且S ij是Ω的一个子集,S ij中的元素个数等于T ij。 原则即，S ij每一行(同一个班级的课)尽量互斥，S ij每一列(同一个教师的课)尽量互斥。 步骤1：先排S ij的第一行，S11为从集合中任意取出的T11个时间单元，S12位从Ω-S11剩余的集合中任意取出的T12个时间单元，以此类推。 步骤二：排完S ij的第一行后，对S ij进行如下图初始化，目的是使每一行列的元素互斥。然后在这基础上调整。调整步骤看原文吧… (2)调整算法 附： 原文地址：https://www.doczj.com/doc/cd13807511.html,/view/4f789e0b6c85ec3a87c2c54a.html 表4等价于S ij，表示时间集合 已知表，由表1、2、3可计算出T ij，表示课时量常见公钥加密算法有哪些
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