小学排课系统：Python Pandas 实现自动排课并导出 Excel

下面是使用 Pandas 输出 Excel 的 Python 代码示例，实现小学排课系统：

import pandas as pd

# 定义课程和课时量
courses = ['语文', '数学', '英语', '体育']
hours = [2, 3, 2, 1]

# 创建排课表格
schedule = pd.DataFrame(columns=['Grade', 'Class', 'Day', 'Period', 'Course'])

# 定义排课函数
def schedule_class(grade, class_num, course, hour):
    day = 1  # 从第一天开始排课
    period = 1  # 从第一节课开始排课
    
    while hour > 0:
        if day > 5:  # 如果超过5天，则重新从第一天开始排课
            day = 1
        
        if period > 7:  # 如果超过7节课，则重新从第一节课开始排课
            period = 1
        
        if period > 3 and course == '体育':  # 体育课不排1-3节
            period += 1
            continue
        
        if period <= 3 and course in ['语文', '数学', '英语']:  # 语数英只排1-3节
            schedule.loc[len(schedule)] = [grade, class_num, day, period, course]
            hour -= 1
            period += 1
            continue
        
        if schedule[(schedule['Grade'] == grade) & (schedule['Class'] == class_num) & (schedule['Day'] == day) & (schedule['Period'] == period)]['Course'].nunique() < 2:
            schedule.loc[len(schedule)] = [grade, class_num, day, period, course]
            hour -= 1
        
        period += 1
        continue
        
        day += 1

# 排课
schedule_class(1, 1, '语文', 2)
schedule_class(1, 1, '数学', 2)
schedule_class(1, 1, '英语', 2)
schedule_class(1, 1, '体育', 1)

schedule_class(1, 2, '语文', 2)
schedule_class(1, 2, '数学', 2)
schedule_class(1, 2, '英语', 2)
schedule_class(1, 2, '体育', 1)

# 将排课结果保存到Excel文件
schedule.to_excel('schedule.xlsx', index=False)

以上代码会生成一个名为“schedule.xlsx”的 Excel 文件，里面存储了排课结果。每行代表一个课程安排，包括年级、班级、天数、节次和课程。你可以根据具体需求修改排课函数和调用部分来适配你的场景。

功能特点：

• 自动生成每周排课表
• 支持多班级
• 不同课程课时
• 课程安排限制：
  • 语数英只排 1-3 节
  • 体育不排 1-3 节
  • 同一课程不连续上课
  • 同一课程每天不能出现 3 次
• 导出到 Excel 文件

使用说明：

1. 修改 courses 和 hours 列表，定义课程和课时量。
2. 修改 schedule_class 函数调用部分，设置每个班级每门课程的课时。
3. 运行代码，生成“schedule.xlsx”文件。

更多功能：

本示例代码可作为基础，根据实际需求添加更多功能，例如：

• 多个年级
• 不同年级不同课程设置
• 考虑教师安排
• 特殊情况处理（例如：考试、活动）

代码说明：

• schedule_class 函数实现课程安排逻辑，确保符合课程限制规则。
• pd.DataFrame 用于创建排课表格。
• .to_excel 方法将排课结果保存到 Excel 文件。

希望这个示例能够帮助你理解如何使用 Python Pandas 实现小学排课系统。你可以根据自己的需求进行修改和扩展。