大學(xué)畢設(shè)論文__文__基于acm程序設(shè)計競賽的在線評測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)前臺網(wǎng)站部分

1、基于ACM程序設(shè)計競賽的在線評測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)前臺網(wǎng)站部分計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè) 學(xué)生：吳玉培 指導(dǎo)教師：趙磊摘 要：隨著 Internet 的廣泛應(yīng)用和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展, 計算機算法在其中發(fā)揮著極其重要的作用。 為了更好地適應(yīng)這個社會選拔人才的要求， 同學(xué)們提高程序設(shè)計能力的愿望 越發(fā)強烈 ,然而人工評測程序的效率還是很低的。因此ACM 在線評測系統(tǒng)應(yīng)運而生了 .這個在線評測系統(tǒng)主要由三個大的部分組成，即數(shù)據(jù)庫部分，網(wǎng)站部分，和編譯器的調(diào)用部分， 三個部分緊密地聯(lián)系在一起。 在用戶提交解決方案的同時， 在服務(wù)器端產(chǎn)生源程序， 編譯部 分負責(zé)調(diào)用源程序， 并把結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫， 然后網(wǎng)站部分再

2、通過數(shù)據(jù)庫查詢語句把數(shù)據(jù)庫中 的結(jié)果顯示在網(wǎng)頁上。關(guān)鍵詞： 在線評測； ACM ；網(wǎng)站部分1概述1.1 ACM 在線評測系統(tǒng)設(shè)計背景和研究意義ACM/ICPC 國際大學(xué)生程序設(shè)計競賽始于 1970 年，是全球大學(xué)生計算機程序能力競賽 活動中最有影響的一項賽事。 ACM 國際大學(xué)生程序設(shè)計競賽是參賽選手展示計算機才華的 廣闊舞臺， 是著名大學(xué)計算機教育成果的直接體現(xiàn)， 是信息企業(yè)與世界頂尖計算機人才對話 的最好機會。ACM 國際大學(xué)生程序設(shè)計競賽是旨在展示大學(xué)生創(chuàng)新能力、團隊精神和在壓力下編寫 程序、 分析和解決問題能力的競賽。 經(jīng)過近30年的發(fā)展， ACM 國際大學(xué)生程序設(shè)計競賽 已經(jīng)發(fā)展成為

3、最具影響力的大學(xué)生計算機競賽。競賽規(guī)模的迅速擴大對閱卷工作的自動化、 高效性、 合理性和公正性提出了更高的要求， 建立一套準確、 高效的程序評測系統(tǒng)成為非常 迫切的需求。通過對在線評測系統(tǒng)相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，以及對目前已有軟件系統(tǒng)的功能分析， 本系統(tǒng)總結(jié)以往系統(tǒng)開發(fā)的設(shè)計經(jīng)驗， 結(jié)合當(dāng)今系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，確定了該項目的設(shè)計方案。1.2 ACM 在線評測系統(tǒng)設(shè)計的開發(fā)工具與運行環(huán)境系統(tǒng)前臺開發(fā)工具主要用到 Dreamweaver 8、 wamp5。(1) Dreamweaver 8 簡介Macromedia Dreamweaver 8 是建立 Web 站點和應(yīng)用程序的專業(yè)工具。 它將可視布局工 具、應(yīng)

4、用程序開發(fā)功能和代碼編輯支持組合在一起， 使得各個層次的開發(fā)人員和設(shè)計人員都 能夠快速做出界面吸引人的基于標準的網(wǎng)站和應(yīng)用程序。語言版本：中文版本：8 中文版配置 Win9x/Me/NT/2000/XP/2003/win7/(2) wamp5 簡介wamp5 是一款優(yōu)秀的 wamp 集成軟件，可以輕松的一下子同時安裝PHP5、 MYSQL 和Apache 環(huán)境，對初學(xué) PHP 的學(xué)者來說非常方便。同時，wamp5 內(nèi)還集成了 PhpMyadmin 和SQLitemanager 管理工具。語言版本：英文？版本 Vin9x/Me/NT/2000/XP/2003/win7。系統(tǒng)網(wǎng)站部分是用 PHP

5、語言編寫，使用的數(shù)據(jù)庫是 MYSQL 而服務(wù)器則是現(xiàn)今最流行的 Apache 服務(wù)器，在 Vindows XP 系統(tǒng)上實現(xiàn)。因此系統(tǒng)的運行環(huán)境如下：（1）數(shù)據(jù)庫： MYSQL ；（2）服務(wù)器 ： Apache；（3） 操作系統(tǒng)： Vindows XP 。2需求分析該系統(tǒng)設(shè)計的主要目的是希望給學(xué)計算機的學(xué)生提高編程能力和對ACM 編程有興趣的學(xué)生提供一個學(xué)習(xí)和操練的平臺， 真正實現(xiàn)一個高效管理和穩(wěn)定的在線評判 系統(tǒng)。結(jié)合學(xué)習(xí)及ACM點，系統(tǒng)具有以下幾點功能需求：（1） 用戶管理：認真填寫資料就可以注冊了，未注冊用戶只能瀏覽不能進行 提交或者參與比賽。（2） 題目瀏覽：用戶可以通過頁面瀏覽題目，查

6、詢題目，找到自己感興趣或者比較 新的題目，然后進行提交。（3）提交：用戶做題目時可以選擇提交的語言， 此系統(tǒng)可以用的語言有 C+、C、Pascal、 Java等。（4） 查看提交狀態(tài)：提交情況，越在前面的頁面在時間上越靠近現(xiàn)在，反映用戶做題 目時的提交狀態(tài)、做哪個題目、 AC 或者一些常見的錯誤，比如結(jié)果錯誤、運行時間和運行 空間超過題目要求運行的時間和空間， 以及用戶提交時用的是什么語言、 提交時間、 提交的 序號等等。（5） 查看排名：顯示用戶做題數(shù)的一個排名，做的題目越多，排名越在前，若做出同 樣的題目，則以提交次數(shù)少者排名靠前。（6） 比賽練習(xí)：添加比賽用于舉行比賽或者考察學(xué)生的編程能

7、力。（7） 后臺管理：包括用戶信息的管理，題目的添加和修改，比賽的添加和修改以及數(shù) 據(jù)庫的備份等等。3系統(tǒng)可行性分析此系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)的總體上進行劃分， 可以劃分為三個大的模塊， 即前臺網(wǎng)站設(shè)計， 數(shù)據(jù)庫 設(shè)計，后臺調(diào)用評判程序正誤的結(jié)果。 接下來將對上述三大模塊的可行性以及服務(wù)器的承受 力做具體的分析：前臺網(wǎng)站設(shè)計的可行性： 寫前臺網(wǎng)站代碼的主要語言是 PHP 語言，這門語言已經(jīng)發(fā)展到 了相當(dāng)成熟的地步， 從理論上講完全可以實現(xiàn)該系統(tǒng)的所有功能， 其次， 制作本系統(tǒng)所使用 的 PHP 技術(shù)也已經(jīng)是一些非常成熟的技術(shù)，并且在相關(guān)書籍以及網(wǎng)絡(luò)論壇上有相關(guān)的理論 和實例可供參考。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的可行性：首先

8、，本系統(tǒng)所采用 MYSQ 數(shù)據(jù)庫，這個數(shù)據(jù)庫的管理軟件已經(jīng) 經(jīng)過嚴格的測試，可供本系統(tǒng)完成相關(guān)信息的存取工作。 其次是對數(shù)據(jù)庫進行讀， 寫，更改 的 SQL 語言已經(jīng)發(fā)展到非常成熟的地步，此外， PHP 與 MYSQL 的連接技術(shù)也已經(jīng)相當(dāng)成 熟，并且在相關(guān)書籍以及網(wǎng)絡(luò)論壇上有相關(guān)的理論和實例可供參考。后臺調(diào)用評判程序正誤的結(jié)果的可行性： 后臺程序代碼實現(xiàn)的主要語言是 C+ ，這門語 言本身經(jīng)過開發(fā)人員和用戶的反復(fù)測試， 已經(jīng)變得相當(dāng)成熟； 另外程序?qū)崿F(xiàn)者對該語言也非 常的熟悉，能夠運用該語言實現(xiàn)本系統(tǒng)的相關(guān)功能模塊；此外程序一旦以進程運行起來后， 則可以采用 Windows 所提供的 API

9、 來對相關(guān)的進程進行控制和管理，這位本系統(tǒng)的技術(shù)實 現(xiàn)提供了可能。并且在相關(guān)書籍以及網(wǎng)絡(luò)論壇上有相關(guān)的理論和實例可供參考。服務(wù)器的承受力方面的可行性： 從訪問規(guī)模上講， 由于本系統(tǒng)主要是為校內(nèi)用戶提供程 序測評服務(wù)，雖然今后也可能為部分互聯(lián)網(wǎng)用戶提供程序測評服務(wù)。 但是就目前的情況而言， 每天的用戶的登錄總量一般是保持在 200 個用戶左右。 而且用戶提交程序所耗費的運行時間 和運行內(nèi)存都是在規(guī)定的時間和規(guī)定的內(nèi)存的嚴格控制之下。綜上所述， 本系統(tǒng)前臺網(wǎng)站設(shè)計， 數(shù)據(jù)庫設(shè)計， 后臺調(diào)用評判程序正誤的結(jié)果這三個大 的模塊從語言到開發(fā)技術(shù)上講， 可行性的各個條件已經(jīng)完全具備， 不僅如此， 在用戶所

10、提交 的一些極端程序的條件下， 本系統(tǒng)也可以對其進行處理， 從而保證了程序的正常運行。 因此 可以開始對本進行設(shè)計開發(fā)了。4系統(tǒng)的設(shè)計4.1 系統(tǒng)框架即實現(xiàn)流程根據(jù)需求分析，ACME 線系統(tǒng)主要包括以下幾大模塊：用戶模塊，在線評判模塊，在線 比賽模塊，題庫模塊，后臺管理模塊。其中用戶模塊主要包括由用戶自行操作的用戶注冊和登錄、 更新用戶信息的功能及由管 理員對用戶進行管理的一些操作主要有添加用戶、刪除用戶、更新用戶等。在線評判模塊是系統(tǒng)的一個核心， 對與應(yīng)用層的用戶來說主要包括查看競賽題目、提 交競賽代碼、查看排名、查看競賽狀態(tài)等功能。在線比賽模塊，用戶能參與競賽查看比賽信息及規(guī)則，看看往屆比

11、賽題目等。 題庫模塊是主要是用戶能打開相關(guān)問題集進行練習(xí)， 也可以通過站內(nèi)搜索功能通過輸入 問題 ID 直接找到問題。后臺管理模塊主要負責(zé)創(chuàng)建比賽、修改比賽、管理比賽題目、增加問題、修改問題、管理測試數(shù)據(jù)、修改用戶權(quán)限、數(shù)據(jù)庫備份等功能。框架流程如圖4-1 所示：4.2系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用 MYSQL，其主要目的是為了與PHP 網(wǎng)站更好的銜接，而且 PHP 的數(shù)據(jù)庫連接技術(shù)也是相當(dāng)成熟。數(shù)據(jù)庫的名稱是 0J，包含 6 張表，這 6 張表分別是：userinfo.solution,problem,loginlog,contest,standing。這 6 張表中 userinfo 表

12、主要是用來儲存用戶的登錄名和密碼以及用戶的做題的正確個 數(shù)，提交次數(shù)，以及做題的正確率；solution 表主要是在用戶每次提交的時候記錄下用戶的提交信息，這些提交信息包括用戶的登錄名，題號，程序運行的時間，程序運行的內(nèi)存，運 行的結(jié)果，提交的時間，以及提交的語言等；problem 表中主要是儲存每個題目的相關(guān)信息， 包括題目的題號，題目的內(nèi)容， 題目的類別，題目的難度，以及該題目屬于第幾次模擬測試 等；loginlog 表主要是在每一次用戶登錄的時候，儲存用戶的登錄名，密碼，以及用戶的登 錄時間，這樣可以知道登錄本系統(tǒng)的總?cè)藬?shù)是多少；con test 表主要是用來記錄每一次比賽的題目、開始時

13、間、結(jié)束時間。Standing 表是用來記錄每次比賽參見比賽用戶的信息，比如做題個數(shù)，做題用的總時間，以及用戶的排名等等。數(shù)據(jù)庫中的各個表的內(nèi)容分類及大致功能介紹見表 4-1 :表 4-1 OJ 數(shù)據(jù)庫提交題目提交狀態(tài)查看排名參加比賽個人信息用戶管理題目管理比賽管理數(shù)據(jù)庫備份圖4-1框架實現(xiàn)流程表名表功能說明useri nfo儲存登錄名和密碼信息soluti on儲存用戶的提交信息problem儲存題目信息logi nlog儲存用戶登錄信息con test儲存每次比賽的題目sta nding儲存每次參加比賽的用戶信息4.3前臺網(wǎng)站部分的設(shè)計該在線提交系統(tǒng)的前臺網(wǎng)站的名稱是onlinejudge

14、_1.0，該網(wǎng)站包括注冊，登錄，修改用戶信息，瀏覽問題等等。具體的網(wǎng)頁介紹見表4-2：表 4-2 網(wǎng)頁功能網(wǎng)頁名稱功能模塊Register用戶注冊Login用戶登錄ModifUserI nfo修改用戶信息ProblemList題目列表ShowProblem題目內(nèi)容SubmitProblem用戶提交Status提交狀態(tài)Ra nkList用戶排名Con tests比賽FAQs常見問題說明AddProblem添加題目AddCo ntest添加比賽ModifyPrivate修改用戶權(quán)限ModifyProblem修改題目ModifyC on test修改比賽5結(jié)束語歷經(jīng)了幾個月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實的畢業(yè)

15、設(shè)計終于落下了帷幕?；叵脒@段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬千，在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中，我擁有了無數(shù)難忘的回憶和收獲。腳踏實地，認真嚴謹，實事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè) 計中最大的收益。我想這是一次意志的磨練，是對我實際能力的一次提升，也會對我未來的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。在此更要感謝我的導(dǎo)師和專業(yè)老師，是你們的細心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。參考文獻】1 王珊,薩師煊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第二版）M.北京：高等教育出版社,2011,17-206.

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18、line Judge systemBased on the ACM Programming ContestComputer Science and Technology Specialty:Wu YuPei Tutor: Zhao LeiAbstract： With the wide application of Internet and the rapid development of computer technology, computer algorithmplays a very important role. In order to adapt to the social demand of selecting talented persons, students have shown