Python生成大学课表时while循环失效出现课时重叠及报错问题排查

问题根本原因 #

• 数据存储结构不匹配：你往t_sections对应班级的列表中存储的元素是[课程id, 包含单个Slot对象的列表]的嵌套结构，但你在while判断时直接拿Slot(day, slot, 1)和列表中的嵌套元素做相等判断，触发Slot.__eq__时传入的对比对象是列表，自然没有day属性，抛出AttributeError。
• 之前出现大量课时重叠的原因：未给Slot类添加__eq__方法时，Python默认对自定义类实例做相等判断时对比的是内存地址，就算两个Slot的day和slot完全一致，也会被判定为不同对象，导致while循环的校验逻辑完全失效。

修复方案 #

我们可以通过提取已占用时段的元组做校验，既避免类型匹配问题，又能提升校验效率，修改后的排课代码如下：

import random

t_sections = {}
for sec in sections:
    # 截取父班级名称
    parent_section = sec.section[:5]
    # 初始化班级排课列表
    if parent_section not in t_sections:
        t_sections[parent_section] = []
    
    # 提取当前班级已占用的所有时段(day, slot)元组
    used_slots = set()
    for course_info in t_sections[parent_section]:
        slot_obj = course_info[1][0]
        used_slots.add((slot_obj.day, slot_obj.slot))
    
    # 为当前课程排2次课
    for _ in range(2):
        day = random.randint(1, 5)
        slot = random.randint(1, 5)
        # 校验时段未被占用
        while (day, slot) in used_slots:
            day = random.randint(1, 5)
            slot = random.randint(1, 5)
        # 新增排课记录，保留你原有的存储结构
        new_slot = Slot(day, slot, 1)
        t_sections[parent_section].append([sec.id, [new_slot]])
        # 更新已占用时段集合
        used_slots.add((day, slot))

可选优化方案 #

如果要保留用Slot对象直接做in判断的逻辑，你需要单独为每个班级维护一个仅存储Slot对象的已用列表，不要和课程信息混合存储，示例如下：

import random

t_sections = {}
# 单独维护每个班级的已用Slot列表
used_slot_map = {}
for sec in sections:
    parent_section = sec.section[:5]
    if parent_section not in t_sections:
        t_sections[parent_section] = []
        used_slot_map[parent_section] = []
    
    for _ in range(2):
        new_slot = Slot(random.randint(1,5), random.randint(1,5), 1)
        while new_slot in used_slot_map[parent_section]:
            new_slot = Slot(random.randint(1,5), random.randint(1,5), 1)
        t_sections[parent_section].append([sec.id, [new_slot]])
        used_slot_map[parent_section].append(new_slot)

两种方案都可以保证同一班级的Day+Slot组合唯一，不会出现课时重叠问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Awais Shahid