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1.algoritmo codiciosointroducir

1. Idea de algoritmo

La idea básica del algoritmo codicioso es avanzar paso a paso a partir de una solución inicial al problema. Según una medida de optimización, cada paso debe garantizar que se pueda obtener una solución óptima local. En cada paso solo se considera un dato y su selección debe cumplir las condiciones de optimización local. Si los siguientes datos y la solución óptima parcial están conectados entre sí y ya no es una solución factible, los datos no se agregarán a la solución parcial hasta que se enumeren todos los datos o el algoritmo ya no se pueda agregar y el algoritmo se detenga.

El algoritmo codicioso generalmente procede de la siguiente manera:

①Establecermodelo matemáticopara describir el problema.

② Divida el problema a resolver en varios subproblemas.

③ Resuelva cada subproblema y obtenga la solución óptima local del subproblema.

④ Combine la solución óptima local del subproblema en una solución al problema original.

El algoritmo codicioso es una técnica de diseño más simple y rápida para ciertos problemas de solución óptima. La característica del algoritmo codicioso es que avanza paso a paso, a menudo tomando decisiones óptimas basadas en la situación actual y en función de una medida de optimización, sin considerar todas las situaciones generales posibles, eliminando la necesidad de agotar todas las posibilidades para encontrar la solución óptima. Mucho tiempo invertido.Usos del algoritmo codiciosoDe arriba hacia abajo , Tome decisiones codiciosas sucesivas en un método iterativo. Cada vez que se realiza una elección codiciosa, el problema deseado se simplifica en un subproblema más pequeño. A través de cada paso de la elección codiciosa, se puede obtener una solución óptima al problema. Aunque es necesario garantizar que se pueda obtener la solución óptima local en cada paso, la solución global resultante a veces no es necesariamente óptima, por lo que los algoritmos codiciosos no retroceden [2].

2. Introducción al código

 
    /**
     * 为指定学生推荐最合适的课程。
     * @param scanner 用于接收用户输入的Scanner对象。
     * @param studentService 用于获取学生信息的服务。
     * @param courseService 用于获取课程列表的服务。
     */
    public static void recommendBestCourse(Scanner scanner, StudentService studentService, CourseService courseService) {
        // 提示用户输入学生ID并接收输入
        System.out.print("输入学生ID：");
        int studentID = scanner.nextInt();
        scanner.nextLine(); // 消耗换行符
 
        // 根据学生ID获取学生信息，如果学生不存在则返回
        Student student = studentService.getStudentById(studentID);
        if (student == null) {
            System.out.println("未找到该学生。");
            return;
        }
 
        // 获取所有课程的列表，如果没有课程信息则返回
        List<Course> courses = courseService.listAllCourses();
        if (courses.isEmpty()) {
            System.out.println("当前没有课程信息。");
            return;
        }
 
        // 使用贪心算法推荐最合适的课程
        Course bestCourse = findBestCourse(student, courses);
        if (bestCourse != null) {
            // 如果找到最佳课程，打印课程信息
            System.out.println("推荐的最合适课程是：" + bestCourse.getCourseName());
            System.out.println("课程ID: " + bestCourse.getCourseID());
            System.out.println("学分: " + bestCourse.getCreditHours());
        } else {
            System.out.println("没有找到合适的课程。");
        }
    }
 
    /**
     * 使用贪心算法找到最合适的课程。
     * @param student 需要推荐课程的学生。
     * @param courses 可供选择的所有课程列表。
     * @return 最佳课程对象。
     */
    private static Course findBestCourse(Student student, List<Course> courses) {
        Course bestCourse = null; // 用于存储当前找到的最佳课程
        int maxScore = Integer.MIN_VALUE; // 用于存储当前最高分数
 
        // 遍历所有课程
        for (Course course : courses) {
            // 计算每个课程的得分
            int score = calculateCourseScore(student, course);
            // 如果当前课程的得分高于已知最高分数，则更新最佳课程和最高分数
            if (score > maxScore) {
                maxScore = score;
                bestCourse = course;
            }
        }
 
        // 返回得分最高的课程作为最佳课程推荐
        return bestCourse;
    }
 
    /**
     * 计算单个课程的得分，用于评估课程的适宜性。
     * @param student 学生对象。
     * @param course 课程对象。
     * @return 计算得到的课程得分。
     */
    private static int calculateCourseScore(Student student, Course course) {
        int score = 0; // 初始化得分
 
        // 学分越高，得分越高，这里假设每1学分得10分
        score += course.getCreditHours() * 10;
 
        // 如果学生未修过该课程，额外加分，这里假设额外加50分
        List<Grade> grades = student.getGrades(new GradeService()); // 获取学生已修课程的列表
        boolean isTaken = grades.stream().anyMatch(grade -> grade.getCourseID() == course.getCourseID());
        if (!isTaken) {
            score += 50;
        }
 
        // 返回计算得到的得分
        return score;
    }

3. Utilice un algoritmo codicioso para recomendar el curso más apropiado para un estudiante específico.

1. Definición del método:
- `recommendBestCourse` es un método estático que recibe un objeto `Scanner` para la entrada del usuario y objetos de capa de servicio `StudentService` y `CourseService` para obtener información sobre estudiantes y cursos.

2. Procesamiento de entrada del usuario:
- El programa primero solicita al usuario que ingrese una identificación de estudiante y luego usa un objeto "Escáner" para leer este valor de entrada.

3. Adquisición de información del estudiante:
- Utilice el método `studentService.getStudentById(studentID)` para obtener información del estudiante según la identificación del estudiante. Si el estudiante no existe, imprima el mensaje de aviso y finalice la ejecución del método.

4. Obtener lista de cursos:
- Llame a `courseService.listAllCourses()` para obtener una lista de todos los cursos disponibles. Si no hay información del curso, la información del mensaje también se imprimirá y finalizará la ejecución del método.

5. Lógica de recomendación:
- Utilice un algoritmo codicioso para recomendar el curso más adecuado para los estudiantes llamando al método "findBestCourse".

6. Implementación del algoritmo codicioso:
- El método `findBestCourse` recorre todos los cursos y calcula una puntuación para cada curso mediante el método `calculateCourseScore`. El curso con la puntuación más alta se selecciona como la mejor recomendación.

7. Cálculo de puntuación:
- El método `calculateCourseScore` define la lógica de cálculo de las puntuaciones del curso. En este ejemplo, la puntuación se basa en dos factores: la cantidad de créditos del curso y si el estudiante ha tomado el curso. Cuantos más créditos mayor será la puntuación, y se otorgan puntos adicionales si el estudiante no ha realizado el curso.

8. Salida de resultados recomendada:
- Si encuentra el mejor curso, imprima el nombre del curso, el ID del curso y la información crediticia. Si no hay un curso adecuado, imprima el mensaje correspondiente.