[发明专利]高效多背包容器组卷系统及其组卷方法

说明书

本发明公开了一种高效多背包容器组卷系统及其组卷方法，包括电子试卷输入输出平台，所述电子试卷输入输出平台与服务器连接，所述服务器内设置有组卷模块，所述组卷模块与数据库连接；所述组卷模块包括容器填充模块、物品虚拟标记模块、本地虚拟标记模拟填充模块和控制反转组卷模块；所述电子试卷输入输出平台用于获取电子试卷框架，所述电子试卷框架设置有试卷要求和N个试题要求，所述试卷要求内设置有试卷属性，每一个所述试题要求内设置有对应的试题属性；有益效果：实现试卷数据和试题数据一次调取，通信次数少，组卷时间短，服务器与数据库之间的运行压力减小。

技术领域

本发明涉及计算机在线组卷技术领域，具体的说是一种基于多背包容器组卷系统及其组卷方法。

背景技术

随着互联网的逐渐普及，学习资料利用互联网资源实现网络化，构建网络学习平台，来打破因为地理环境和发展因素造成的教育资源分布不均、师资力量短缺等问题。促进教育公平化以及中西部地区的教育发展。同时，东部沿海地区，因其具有良好的基础设施的优势，逐步试点“无纸化教育”以及“无纸化考试”等模式。

在传统的学习过程中，考试作为一种检验学习成果、评估学习成效的有效模式，已经被传承了近千年。而在互联网的浪潮下，如何实现考试的网络化、智能化、个性化也成了当务之急。在原有的传统组卷算法中，以背包问题为基础的组卷算法尤为众多。

背包问题是一种组合优化问题。问题可以简单描述为：给定一组物品和一个背包，每个物品有其对应的重量和价值，而背包则有其所能装载的重量上限。因此，我们要通过合理选择来使得在不超过背包装载量的上限下，背包所装载的价值尽可能地大。背包问题可以抽象成一个容器-物品填充模型，即当前可供选择的物品中，能否通过合理选择，使得容器被填满且其承载价值达到最大。

贪心算法是一种选择的策略，即在每次选择的时候都做出当前状态下的最优解，从全局来看，即做出当前状态下的局部最优解。在进行背包问题的求解时，使用贪心算法，计算每个物品的权值(物品价值除以物品体积)，优先放入权值较大物品来填充背包，来快速解决背包问题。

贪心算法可以描述为现有若干背包与若干物品，每个背包都有一定的容量，每个物品具有一定的价值，选择一种装填方式使得背包所装的物品价值和最大。

假设现有背包集合B与物品集合I。B中有m个元素，表示有m个背包。I中有n个元素，表示有n件物品。B中每个元素的值即为该背包的容量，I中每个元素的值即为该物品的价值。记I中第i个0＜i≤m元素的容量为c_i，I中第j个0＜j≤m元素的价值为v_j。

故集合B可以表示为：B＝{c₁，c₂，c₃，…c_m}

集合I可以表示为：I＝{v₁,v₂,v₃，…v_n}

假设I中所有元素的和小于I中的元素个数，且I中的元素一定能填满B中的每个背包。

原始的背包填充方式为从B中选取一个背包B_i后，依次选取I中的每个物品I_j放入背包B_i中，判断该物品是否适合该背包，重复这个过程直到背包B_i被填充满。再选择下一个背包重复以上过程直到集合B中所有背包都被填满。

在上述过程中，第1个背包需要尝试n件物品、第2个背包需要尝试(n-1)件物品，以此类推，第m个背包需要尝试(n-m)件物品。故上述方法的选取次数为：化简得

故该方法的时间复杂度为

现要使背包中所有物品价值最大，则需使用贪心算法进行选择：