Планировщик университетского расписание

В условиях современного высшего образования эффективное управление ограниченными ресурсами — аудиторным фондом, временем преподавательского состава и учебной нагрузкой студентов — становится сложной логистической задачей. Традиционные методы ручного составления расписания для десятков учебных групп и сотен академических часов сопряжены с высоким риском возникновения конфликтов и нерациональным использованием пространства. Автоматизация этого процесса позволяет не только исключить пересечения занятий, но и значительно повысить эргономичность образовательной среды за счёт минимизации временных разрывов («окон»).

Технологический стек

Инструмент	Версия	Для чего?
C#	14	Язык программирования
.NET	10	Платформа и среда исполнения
WPF	-	Фреймворк для графического пользовательского интерфейса
xUnit	3.2.2	Фреймворк для модульного тестирования
coverlet	6.0.4	Сборщик отчёта по покрытию тестами
ReportGenerator	5.4.1	Конвертация отчёта по покрытию в человекочитаемый формат

Архитектура проекта

• Models - уровень домена, здесь содержатся все типы сущностей
  • Group - студенческая группа
  • Lector - преподаватель
  • Lesson и ScheduledLesson - занятие и спланированное занятие
  • Room и RoomType - аудитория и её тип
  • Subject - предмет
  • TimeSlot - Временной слот
• Services - уровень логики, здесь происходит всё взаимодействие с доменами
  • ConflictService - служба, ответственная за поиск конфликтов
  • OptimizationService - служба, ответственная за оптимизацию расписания, то есть за избавление от "окон" в расписании,
  • StatisticsService - статистика по "окнам", загруженности и т.д.
  • TopologicalSortService - топологическая сортировка (DAG).
  • ScheduleService - сервис, ответственный за составление расписания.
• UI - представление, он же графический интерфейс.

UML блок-схема

Для большей наглядности, ниже представлена UML диаграма самого проекта.

classDiagram
    direction TB

    namespace Models {
        class Group {
            +Guid ID
            +char stage
            +string specialty
            +string subspecialty
            +string year
            +string number
            +string Name
        }
        class Lector {
            +Guid ID
            +string lastName
            +string firstName
            +string middleName
            +string FullName
            +string LastNameWithAliases
        }
        class Subject {
            +Guid ID
            +string Name
        }
        class Room {
            +Guid ID
            +RoomType Type
            +string building
            +uint stage
            +uint number
            +string FullNumber
        }
        class RoomType {
            <<enumeration>>
            Lecture
            Laboratory
            Computer
        }
        class TimeSlot {
            <<record>>
            +DayOfWeek Day
            +uint StartHour
        }
        class Lesson {
            +Guid ID
            +Subject Subject
            +Group Group
            +Lector Lector
            +uint Duration
            +RoomType RequiredRoomType
            +List~Guid~ Prerequisites
        }
        class ScheduledLesson {
            +Lesson Lesson
            +TimeSlot Slot
            +Room Room
            +uint EndTime
        }
    }

    namespace Services {
        class IConflictService {
            <<interface>>
            +bool HasConflict(...)
            +IEnumerable~ConflictMessage~ GetConflictMessages(...)
        }
        class ConflictService {
        }
        class TopologicalSortService {
            +List~Lesson~ Sort(List~Lesson~ lessons)
        }
        class ScheduleService {
            +ScheduleResult GenerateScheduledLessons(...)
        }
        class OptimizationService {
            +void Optimize(...)
        }
        class StatisticsService {
            +double GetRoomUtilization(...)
            +Dictionary~string, long~ GetLectorWorkload(...)
            +uint CalculateTotalWindows(...)
        }
    }

    namespace ViewModels {
        class ViewModelBase {
            <<abstract>>
            +event PropertyChanged
        }
        class MainWindowsViewModel {
            +ObservableCollection~Group~ Groups
            +ObservableCollection~Lector~ Lectors
            +ObservableCollection~Room~ Rooms
            +ObservableCollection~ScheduledLesson~ DisplayLessons
            +ICommand GenerateCommand
            +ICommand OptimizeCommand
            +void Generate()
            +void Optimize()
        }
        class RelayCommand {
            <<interface>>
            ICommand
        }
    }

    %% Relationships
    Lesson "1" --> "1" Subject
    Lesson "1" --> "1" Group
    Lesson "1" --> "1" Lector
    Lesson "1" --> "1" RoomType : requires

    ScheduledLesson "1" --> "1" Lesson
    ScheduledLesson "1" --> "1" TimeSlot
    ScheduledLesson "1" --> "1" Room

    Room "1" --> "1" RoomType

    ConflictService ..|> IConflictService

    ScheduleService --> IConflictService : uses
    ScheduleService --> TopologicalSortService : uses
    OptimizationService --> IConflictService : uses

    MainWindowsViewModel --|> ViewModelBase
    MainWindowsViewModel --> ScheduleService : depends
    MainWindowsViewModel --> OptimizationService : depends
    MainWindowsViewModel --> StatisticsService : depends
    MainWindowsViewModel --> IConflictService : depends

    MainWindowsViewModel "1" o-- "*" ScheduledLesson : displays
    MainWindowsViewModel "1" o-- "*" Group
    MainWindowsViewModel "1" o-- "*" Lector
    MainWindowsViewModel "1" o-- "*" Room

Развёртка

Скачать уже собранный проект

Отчёт по покрытию, сам отчёт по курсовому проекту и программа лежат во вкладке Releases (автоматически собирается и тестируется)

Сборка из исходного кода

1. Установите .NET отсюда, а также Git отсюда.
2. Склонируйте репозиторий

  git clone https://github.com/Urtyom-Alyanov/UniversityScheduler.git

3. В директории проекта соберите и запустите его

     dotnet run