基于Python实现的选课系统.zip

**基于Python实现的选课系统** ## 1.选课系统数据库设计  ### 1.1从ER图到表结构 #### 实体集 + 课程信息 course (<u>course_id</u>, title, credits, dept_name) + 开课信息 section (<u>course_id</u>, <u>section_id</u>, start, end, classroom_no, limit, day, lesson) + 账户信息 account (<u>ID</u>, password, role) + 学生信息 student(<u>student_id</u>,student_name, student_major, student_dept_name, student_total_credit) + 教师信息 instructor (<u>instructor_id</u>, instructor_name, instructor_class, dept_name) + 考试信息 exam (<u>course_id</u>, <u>section_id</u>, exam_classroom_no, exam_day, type, start_time, end_time, open_note_flag) + 教室信息 classroom (<u>classroom_no</u>,capacity) #### 关系集 + 教师 & 开课 ：教授 teaches (<u>instructor_id</u>, <u>course_id</u>, <u>section_id</u>) + 学生 & 开课 ：选课 takes (<u>course_id</u>, <u>section_id</u>, <u>student_id</u>, grade) + 学生 & 开课：申请 application (<u>course_id</u>, <u>section_id</u>, <u>student_id</u>, status, application_reason, if_drop) ### 1.2表结构分析 + course: 用于存储和管理课程信息的数据库表，主键是课程编号course_id。 ```sqlite CREATE TABLE "course" ( "course_id" TEXT(255) NOT NULL, "title" TEXT(255) NOT NULL, "credits" integer(10) NOT NULL, "dept_name" TEXT(255), PRIMARY KEY ("course_id") ); ``` + section: 用于存储和管理本学期实际上开设的课程信息，是一个弱实体集。开课涉及到上课时间，如星期五 3-4这样的时间。为了保证原子性， 系统拆分成了三部分：day表示是一周的第几天，start表示这门课的开始节次，end表示这门课的结束节次。lesson作为导出属性而存在。section 作为弱实体集，它的主键由course_id和section_id联合组成。本数据库表引用了两个外键，一个是course的主键，一个是classroom的主键。针对这两个外键，数据库库表都设置了级联删除以及级联更新。 ```sqlite CREATE TABLE "section" ( "course_id" TEXT(255) NOT NULL, "section_id" INTEGER(10) NOT NULL, "classroom_no" TEXT(255), "limit" INTEGER(10) NOT NULL, "day" INTEGER(10) NOT NULL, "start" integer(10) NOT NULL, "end" integer(10) NOT NULL, PRIMARY KEY ("course_id", "section_id"), FOREIGN KEY ("course_id") REFERENCES "course" ("course_id") ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE, FOREIGN KEY ("classroom_no") REFERENCES "classroom" ("classroom_no") ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE ); ``` + account: 用于存储管理账户信息的数据库表，含有用户名，密码和角色。主键是用户名ID。 ```sqlite CREATE TABLE "account" ( "ID" text(255) NOT NULL, "password" text(255) NOT NULL, "role" integer(10) NOT NULL, PRIMARY KEY ("ID") ); ``` + student: 用于存储和管理学生的相关信息。信息主要包括学号，姓名，专业，院系和总学分。主键是学号student_id。总学分的默认值是0。 ```sqlite CREATE TABLE "student" ( "student_id" TEXT(255) NOT NULL, "student_name" TEXT(255) NOT NULL, "student_major" TEXT(255) NOT NULL, "student_dept_name" TEXT(255) NOT NULL, "student_total_credit" INTEGER(10) DEFAULT 0, PRIMARY KEY ("student_id") ); ``` + instructor: 用于存储和管理教师的相关信息。信息主要包括教师编号，教师姓名，所属院系和职称。主键是教师编号。 ```sqlite CREATE TABLE "instructor" ( "instructor_id" TEXT(255) NOT NULL, "instructor_name" TEXT(255), "instructor_class" TEXT(255), "dept_name" TEXT(255), PRIMARY KEY ("instructor_id") ); ``` + exam: 用于存储和管理课程考核的相关信息。含有属性课程编号，开课编号，考试类型（论文或者考试）等。其中教室，考试的开始时间以及是否开卷是在考核类型为考试时才有涵义。考核作为一个弱实体集，它的主键由课程编号和开课编号联合组成，与开课一一对应。本表引用了三个外键，分别是表section的联合主键和表classroom的主键。删除和更新都是级联执行。 ```sqlite CREATE TABLE "exam" ( "course_id" TEXT(255) NOT NULL, "section_id" TEXT(255) NOT NULL, "exam_classroom_no" TEXT(255), "exam_day" integer(5) NOT NULL, "type" integer(5) NOT NULL, "start_time" TEXT(255), "end_time" TEXT(255) NOT NULL, "open_note_flag" integer(5), PRIMARY KEY ("course_id", "section_id"), FOREIGN KEY ("course_id", "section_id") REFERENCES "section" ("course_id", "section_id") ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE, FOREIGN KEY ("exam_classroom_no") REFERENCES "classroom" ("classroom_no") ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE ); ``` + classroom: 教室信息。含有教室的编号以及容量。主键是教室编号。 + teaches: 教师教授课程关系集对应的数据库表。主键是course_id，section_id和instructor_id。相关外键的删除和更新都是级联的。 ```sqlite CREATE TABLE "teaches" ( "instructor_id" TEXT(255) NOT NULL, "course_id" TEXT(255) NOT NULL, "section_id" INTEGER(10) NOT NULL, PRIMARY KEY ("instructor_id", "course_id", "section_id"), FOREIGN KEY ("course_id", "section_id") REFERENCES "section" ("course_id", "section_id") ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE, FOREIGN KEY ("instructor_id") REFERENCES "instructor" ("instructor_id") ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE ); ``` + takes: 学生选课关系集对应的数据库表。主键是course_id，section_id和student_id。相关外键的删除和更新都是级联的。 ```sqlite CREATE TABLE "takes" ( "course_id" text(255) NOT NULL, "section_id" INTEGER(10) NOT NULL, "student_id" text(255) NOT NULL, "grade" TEXT(10), PRIMARY KEY ("course_id", "section_id", "student_id"), FOREIGN KEY ("course_id", "section_id") REFERENCES "section" ("course_id", "section_id") ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE, FOREIGN KEY ("student_id") REFERENCES "student" ("student_id") ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE ); ``` + application: 学生选课申请对应的数据库表。主键是course_id，section_id和student_id。相关外键的删除和更新都是级联的。特别的含有属性if_drop用来标志学生是否申请成功了改课程之后又退掉了。相关外键的删除和更新都是级联的。 ```sqlite CREATE TABLE "application" ( "course_id" text(255) NOT NULL, "section_id" integer(5) NOT NULL, "student_id" text(255) NOT NULL, "status" integer(5) NOT NULL DEFAULT 0, "application_reason" text(255), "if_drop" integer(5) DEFAULT 0, PRIMARY KEY ("course_id", "section_id", "student_id"), FOREIGN KEY ("student_id") REFERENCES "student" ("student_id") ON DELETE CASCADE ON UPDATE NO ACTION, FOREIGN KEY ("course_id", "section_id") REFERENCES "section" ("course_id", "section_id") ON DELETE CASCADE ON UPDATE NO ACTION ); ``` ### 1.3函数依赖与范式分析 + 所有关系的属性的域都是原子的，不包含任何组合属性，所以上述关系模式都属于第一范式。 + 没有任何非主属性部分依赖于键，所以也符合第二范式。 + 没有任何非主属性传递依赖于键，所以符合第三范式。 + 没有任何属性传递依赖于键，所以符合BC范式。 综上，我们设计的关系模式属于BC范式。 ## 2.功能点实现——数据库操作逻辑 ### 2.1选课 选退课功能开放后，学生才可以进行选课。学生选课，数据库需要先检查该课程的选课人数是否已经达到选课上限，并且检查选择的课程是否与已选课程具有时空冲突（包括上课和考试的时空冲突）。如果没超过上限并且没有冲突，则该学生可以选上该门课程。 ### 2.2退课 选退课功能开放后，学生才可以进行退课。学生退课，如果学生已经选择这门课程，直接去掉选课表中的一行数据。注意，如果用户是通过选课申请选上该门课�