1つのクラスにおいて、生徒の希望に応じて席替えを行うアプリケーションです。
Seat Changer, Seat Selector
- 生徒全員が希望の席を指定
- 前席考慮
setting/sample.xlsxやsetting/sample2.xlsxの例を参考にして、同様の設定ファイルを作成してください。
このファイルは以下のワークシート群で構成されています。
このシートには、各メンバー（生徒）の出席番号・名前・希望の席・前席考慮の有無についてのデータを記入します。 たとえば、以下のようなものです。
+----------+-------------+-------+----------+
| 出席番号 | 名前 | 希望 | 前席考慮 |
+----------+-------------+-------+----------+
| number | name | hopes | glasses |
+----------+-------------+-------+----------+
| 1 | 川野 洵子 | C2 | 1 |
+----------+-------------+-------+----------+
| 2 | 堀江 銀之助 | A3,A4 | 0 |
+----------+-------------+-------+----------+
| 3 | 浜田 大夢 | D6 | 0 |
+----------+-------------+-------+----------+
| 4 | 新谷 一智 | B3 | 0 |
+----------+-------------+-------+----------+
-
出席番号 (number)
出席番号を記入します。必ず数字で記入してください。 -
名前 (name)
氏名を記入します。空白でも構いません。 -
希望 (hope)
座席の希望を指定します。座席の名称はdesks_mapシートで定義したものを記入してください。 希望が複数ある場合は、スペースなしカンマ区切りで入力してください。 -
前席考慮 (glasses)
視力等の理由で前にしなければならない人を指定します。前席考慮が必要な人は1、そうでない人を0と入力してください。 前席指定はglasses_desksシートで行います。 -
(optional) 希望考慮の重み (hope_weight)
座席の希望に重み付けできます。この列はなくても構いません。この列を含める場合、 たとえば以下のようになります。
+----------+-------------+-------+----------------+----------+
| 出席番号 | 名前 | 希望 | 希望考慮の重さ | 前席考慮 |
+----------+-------------+-------+----------------+----------+
| number | name | hopes | hope_weight | glasses |
+----------+-------------+-------+----------------+----------+
| 1 | 川野 洵子 | C2 | 29 | 1 |
+----------+-------------+-------+----------------+----------+
| 2 | 堀江 銀之助 | C4 | 2 | 0 |
+----------+-------------+-------+----------------+----------+
| 3 | 浜田 大夢 | D6 | 27 | 0 |
+----------+-------------+-------+----------------+----------+
| 4 | 新谷 一智 | B3 | 40 | 0 |
+----------+-------------+-------+----------------+----------+
hope_weight列は整数または小数で指定してください。また計算の関係上、100以下にすることを推奨します。
大きすぎる場合、前席考慮がうまくいかない可能性があります。
2行目はnumber, name, hopes, glasses, hope_weight (hope_weightはなくても可)(5つは順不同)となっています。この名称は変更しないでください。
変更した場合、うまく動きません。
座席の位置と、上記hopesで用いる名前を指定します。たとえば、以下のようなものです。
+----+----+----+----+----+----+----+
| | B1 | C1 | D1 | E1 | F1 | |
+----+----+----+----+----+----+----+
| A2 | B2 | C2 | D2 | E2 | F2 | G2 |
+----+----+----+----+----+----+----+
| A3 | B3 | C3 | D3 | E3 | F3 | G3 |
+----+----+----+----+----+----+----+
| A4 | B4 | C4 | D4 | E4 | F4 | G4 |
+----+----+----+----+----+----+----+
| A5 | B5 | C5 | D5 | E5 | F5 | G5 |
+----+----+----+----+----+----+----+
| A6 | B6 | C6 | D6 | E6 | F6 | G6 |
+----+----+----+----+----+----+----+
| A7 | B7 | C7 | D7 | E7 | F7 | G7 |
+----+----+----+----+----+----+----+
座席を置きたい位置に一意の名前を定義してください。
前席考慮の際の座席を指定します。たとえば、以下のようなものです。
+--+--+----+----+----+--+--+
| | | C1 | D1 | E1 | | |
+--+--+----+----+----+--+--+
| | | C2 | D2 | E2 | | |
+--+--+----+----+----+--+--+
| | | C3 | D3 | E3 | | |
+--+--+----+----+----+--+--+
| | | | | | | |
+--+--+----+----+----+--+--+
| | | | | | | |
+--+--+----+----+----+--+--+
| | | | | | | |
+--+--+----+----+----+--+--+
| | | | | | | |
+--+--+----+----+----+--+--+
前席考慮必要人数より、前席指定座席の数が多くなるようにしてください。
各シートは書式なしで記入してください。
Excelファイルのフォントを変えたり、枠線を付けたりすると、うまく動作しません。
書式をクリアするには、すべてのセルを選択 -> ホームタブ -> クリア -> 書式のクリア
の手順を辿ってください。
設定ファイルを適切な位置に置き、seat_changer.pyを実行します。
python seat_changer.pyあるいはseat_changer.exeを持っている場合は、ダブルクリックまたはコマンドプロンプトからseat_changer.exeと実行してください(Windows)。
設定ファイルのパスを指定するように求められるので、入力してください。 実行は数秒～数十秒で終わります。
出力は、指定した設定ファイルの新しいワークシートに記入されます。たとえば、以下のようなものです。
詳しくはsetting/result_sample.xlsx, setting/result_sample2.xlsxを参照してください。
membersシートに、座席結果を追加した形で出力します。
+--------+-------------+-------+---------+-----------+
| | | | | |
+--------+-------------+-------+---------+-----------+
| number | name | hopes | glasses | mem_place |
+--------+-------------+-------+---------+-----------+
| 1 | 川野 洵子 | C2 | 1 | C2 |
+--------+-------------+-------+---------+-----------+
| 2 | 堀江 銀之助 | A3,A4 | 0 | A5 |
+--------+-------------+-------+---------+-----------+
| 3 | 浜田 大夢 | D6 | 0 | D7 |
+--------+-------------+-------+---------+-----------+
| 4 | 新谷 一智 | B3 | 0 | B3 |
+--------+-------------+-------+---------+-----------+
mem_place列が座席結果です。
1行目が空白なのは仕様です。
座席結果を出席番号であらわしたものです。
+----+----+----+----+----+----+----+
| | 19 | 10 | 23 | 24 | 44 | |
+----+----+----+----+----+----+----+
| 26 | 11 | 1 | 43 | 36 | 45 | 7 |
+----+----+----+----+----+----+----+
| 12 | 4 | 39 | 17 | 32 | 31 | 14 |
+----+----+----+----+----+----+----+
| 27 | 41 | 46 | 33 | 30 | 42 | 47 |
+----+----+----+----+----+----+----+
| 2 | 18 | 40 | 34 | 16 | 37 | 13 |
+----+----+----+----+----+----+----+
| 5 | 22 | 20 | 35 | 38 | 28 | 8 |
+----+----+----+----+----+----+----+
| 6 | 21 | 25 | 3 | 9 | 29 | 15 |
+----+----+----+----+----+----+----+
座席結果を名前であらわしたものです。
+-------------+-------------+-----------+-----------+-------------+---------------------------+
| | 武藤 順子 | 宮内 彰揮 | 深沢 則重 | 村井 準一郎 | 村井 佐十郎 | |
+-------------+-------------+-----------+-----------+-------------+-------------+-------------+
| 塚本 研五 | 高島 理絵 | 川野 洵子 | 若林 亜依 | 野沢 邦江 | 田上 孝成 | 松浦 健也 |
+-------------+-------------+-----------+-----------+-------------+-------------+-------------+
| 杉本 真知子 | 新谷 一智 | 工藤 宏幸 | 高橋 洋和 | 長沢 克 | 久保 多栄子 | 森山 美貴 |
+-------------+-------------+-----------+-----------+-------------+-------------+-------------+
| 石田 美津江 | 清水 征二郎 | 藤沢 利克 | 阿部 里香 | 荻野 惣之助 | 長野 菊治 | 藤村 英則 |
+-------------+-------------+-----------+-----------+-------------+-------------+-------------+
| 堀江 銀之助 | 滝沢 準一郎 | 新田 俊憲 | 寺田 保平 | 福井 和広 | 高松 有 | 阿部 十三男 |
+-------------+-------------+-----------+-----------+-------------+-------------+-------------+
| 杉浦 美次 | 大西 竹義 | 吉田 久紀 | 茂木 信好 | 藤田 利克 | 中沢 元臣 | 樋口 繁美 |
+-------------+-------------+-----------+-----------+-------------+-------------+-------------+
| 池田 秀一 | 小山 好利 | 中谷 雅栄 | 浜田 大夢 | 中尾 秋代 | 広瀬 正輝 | 田口 直武 |
+-------------+-------------+-----------+-----------+-------------+-------------+-------------+
希望の座席と実際の座席が"どのくらい離れているか"をあらわす指標です。
この数値があまりにも大きい場合（1000000以上）、前席考慮がうまくいっていないので、
確認し、実行し直してください。
数回やってもうまくいかない場合は、前席考慮希望者よりも前席指定座席が多いか確認してください。
うまく実行されないときは、以下を確認してください。
-
ワークシートの名前が間違っていないか
ワークシートの名前が間違っている場合、うまく実行されません。members, desks_map, glasses_desksが正しい名前です。 ワークシートは順不同です。 -
設定ファイルで、フォント・文字サイズ・文字色の変更やセルに枠線をつける等していないか
設定ファイルは記入のみ行い、フォントなど書式を変更しないでください。すべてのセルを選択 -> ホームタブ -> クリア -> 書式のクリアで書式の削除が可能です。 -
設定ファイルで、各セルに余計なスペースが入っていないか
設定ファイルを読み取る際、スペースも文字として認識されます。とくに座席希望や座席配置を記入する際、 末尾、あるいはカンマ区切りの途中でスペースが入っていないかや、 空白のセルに余計なスペースがないかを確認してください。 -
設定ファイルで、
membersシートの2行目を変更していないか
membersシートの2行目を変更した場合、うまく実行されません。number, name, hopes, glasses, (hope_weight)（順不同）としてください。 -
生徒数と座席の数が一致しているか
membersシートで記入した生徒数とdesks_mapシートでの座席数は同数でなければなりません。 -
設定ファイルの
membersシート、glasses_desksシートで、desks_mapシートにない座席名を指定していないか
desks_mapシートにある座席以外をglasses_desksシートや、membersシートのhope列で指定してはいけません。 -
実行の際、設定ファイルがないといわれてしまう
設定ファイルはカレントディレクトリからの相対パスで指定してください。seat_changer.exeをダブルクリックで 実行した場合は、seat_changer.exeがあるディレクトリ（フォルダー）からの相対パスで指定してください。 また設定ファイルを指定する際は、拡張子を省略することなく、.xlsxまで入力してください。 -
それでもうまく実行されない
seat_changer.exeで実行している場合は、コマンドプロンプトで実行すればエラーを確認できます。 可能であれば、エラーを確認してください。そうでない場合も、設定ファイルを送って頂ければ対応いたします。
-
実行結果が毎回変わるのですが
本プログラムは最適解を解析的に求めているわけではなく、乱数を用いているため、値は実行毎に変わり得ます。 -
アルゴリズムについて教えてください
デフォルトでは、以下のように機能します。- まず、乱数を用いてメンバーを座席に割り振る。
- 各メンバーのユークリッド距離を計算して足しあわせたものを損失とする。
- さらに、前席考慮ができてないメンバーの人数分だけ、損失に1000000を加える
- 乱数を用いて、メンバーを数人入れ替え、再び損失を計算する
- 2つの損失を比較し、損失が小さい方を採用する。
- 上の2つを全部で100000回繰り返す
-
座席は複数希望すると、希望が叶う確率は上がるのでしょうか
複数希望した場合、ユークリッド距離は最小のものが採用されるため、必ずしもそうとは限りません。
このアプリケーションは、うまく活用すれば以下のような使用も可能です。
- シフトの作成