答案：该系统通过面向对象设计实现学校排课，核心类包括教师、课程、班级、教室、时间段和排课结果，Scheduler类负责资源协调与冲突检测，确保教师授课资格和时间唯一性，最终生成无冲突课表并支持扩展功能。
实现一个学校排课系统，核心是合理分配教师、课程、班级、教室和时间。采用面向对象设计能让结构清晰、易于维护与扩展。下面是一个结构化的Java项目示例，展示如何通过类的设计完成基本的排课功能。
1. 核心类设计
系统围绕几个关键实体建模：教师、课程、班级、教室、时间段和排课结果。
Teacher 类
表示教师信息，包含姓名和可教课程列表。
public class Teacher { private String name; private List taughtCourses; public Teacher(String name) { this.name = name; this.taughtCourses = new ArrayList(); } public void addCourse(String courseName) { taughtCourses.add(courseName); } // getter 方法 public String getName() { return name; } public List getTaughtCourses() { return taughtCourses; }}
Course 类
表示一门课程，包含名称和所需课时数。
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public class Course { private String name; private int periodsPerWeek; // 每周课时 public Course(String name, int periodsPerWeek) { this.name = name; this.periodsPerWeek = periodsPerWeek; } // getter 方法 public String getName() { return name; } public int getPeriodsPerWeek() { return periodsPerWeek; }}
ClassRoom 类
代表一个教学班级，如“高一(1)班”。
public class ClassRoom { private String className; public ClassRoom(String className) { this.className = className; } public String getClassName() { return className; }}
Room 类
表示物理教室，有编号和容量。
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public class Room { private String roomId; private int capacity; public Room(String roomId, int capacity) { this.roomId = roomId; this.capacity = capacity; } public String getRoomId() { return roomId; } public int getCapacity() { return capacity; }}
TimeSlot 类
表示一个时间片段，如“周一上午第2节”。
public class TimeSlot { private String day; // 如 "Monday" private int period; // 第几节课 public TimeSlot(String day, int period) { this.day = day; this.period = period; } @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (!(o instanceof TimeSlot)) return false; TimeSlot timeSlot = (TimeSlot) o; return period == timeSlot.period && day.equals(timeSlot.day); } @Override public int hashCode() { return Objects.hash(day, period); } public String toString() { return day + " 第" + period + "节"; }}
2. 排课安排类 ScheduleEntry
每一条排课记录由多个维度组成。
public class ScheduleEntry { private ClassRoom classroom; private Course course; private Teacher teacher; private Room room; private TimeSlot timeSlot; public ScheduleEntry(ClassRoom classroom, Course course, Teacher teacher, Room room, TimeSlot timeSlot) { this.classroom = classroom; this.course = course; this.teacher = teacher; this.room = room; this.timeSlot = timeSlot; } public TimeSlot getTimeSlot() { return timeSlot; } public Teacher getTeacher() { return teacher; } public ClassRoom getClassroom() { return classroom; } public Course getCourse() { return course; } public Room getRoom() { return room; } @Override public String toString() { return classroom.getClassName() + " 在 " + timeSlot + " 上 " + course.getName() + "（" + teacher.getName() + " 教，教室：" + room.getRoomId() + "）"; }}
3. 排课管理器 Scheduler
负责协调资源，生成课表，避免冲突。
public class Scheduler { private List schedule; private Set occupiedSlots; // 全局时间占用检查 public Scheduler() { this.schedule = new ArrayList(); this.occupiedSlots = new HashSet(); } public boolean assignClass( ClassRoom classroom, Course course, Teacher teacher, Room room, TimeSlot timeSlot) { // 检查教师是否能教这门课 if (!teacher.getTaughtCourses().contains(course.getName())) { System.out.println("教师 " + teacher.getName() + " 不能教 " + course.getName()); return false; } // 检查时间是否已被占用 if (occupiedSlots.contains(timeSlot)) { System.out.println("时间冲突：" + timeSlot + " 已被占用"); return false; } // 创建排课条目 ScheduleEntry entry = new ScheduleEntry(classroom, course, teacher, room, timeSlot); schedule.add(entry); occupiedSlots.add(timeSlot); System.out.println("排课成功：" + entry); return true; } public void printSchedule() { System.out.println("n=== 当前课表 ==="); for (ScheduleEntry entry : schedule) { System.out.println(entry); } }}
4. 使用示例
在主程序中创建对象并调用排课逻辑。
public class Main { public static void main(String[] args) { // 创建教师 Teacher t1 = new Teacher("张老师"); t1.addCourse("数学"); Teacher t2 = new Teacher("李老师"); t2.addCourse("英语"); // 创建课程 Course math = new Course("数学", 5); Course english = new Course("英语", 4); // 创建班级 ClassRoom c1 = new ClassRoom("高一(1)班"); // 创建教室 Room r101 = new Room("R101", 50); // 创建排课器 Scheduler scheduler = new Scheduler(); // 安排课程 TimeSlot slot1 = new TimeSlot("Monday", 1); TimeSlot slot2 = new TimeSlot("Monday", 2); scheduler.assignClass(c1, math, t1, r101, slot1); scheduler.assignClass(c1, english, t2, r101, slot2); // 尝试重复时间（应失败） scheduler.assignClass(c1, math, t1, r101, slot1); // 输出结果 scheduler.printSchedule(); }}
基本上就这些。这个结构化设计实现了基础排课功能，支持扩展，比如加入课程类型限制、教师最大课时、教室类型匹配等。通过封装和职责分离，代码更易测试和维护。不复杂但容易忽略细节，比如时间唯一性校验和教师授课资格判断。
以上就是Java实现学校排课程序_面向对象结构化项目示例的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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