索紅軍

（渭南師范學(xué)院，陜西 渭南 714099）

1 概述

目前，很多場合下需要從眾多的候選個體中隨機(jī)選取部分個體，比如公司年終會議抽獎環(huán)節(jié)，需要從所有員工中抽取部分員工；老師上課想從所有學(xué)生中選取部分學(xué)生回答問題；航空公司或高鐵為了吸引乘客而需要按座位選取部分乘客送以禮品，達(dá)到吸引更多乘客的目的；商場搞活動抽獎以吸引消費(fèi)者等。這就需要一個多功能的抽簽軟件?，F(xiàn)有很多抽簽之類的軟件可以使用，但基本都是只能按照數(shù)字編號來進(jìn)行抽取選擇，不能適應(yīng)像教師上課需要抽取具體的學(xué)生名字，或者像飛機(jī)、高鐵之類根據(jù)行列座位抽取乘客的需要。為此，研究分析多種場合的具體需求，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種多功能抽簽選擇器軟件系統(tǒng)[1]。

2 系統(tǒng)需求分析

本軟件系統(tǒng)主要用來從眾多候選數(shù)據(jù)項(xiàng)中選取部分?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)，以完成眾選少的功能需求。經(jīng)過分析，軟件系統(tǒng)應(yīng)該能夠裝入新名單或直接輸入名單生成候選數(shù)據(jù)項(xiàng)，也可以通過不同設(shè)置生成候選數(shù)據(jù)項(xiàng)；并能夠快速循環(huán)顯示候選數(shù)據(jù)項(xiàng)或停止循環(huán)顯示；軟件系統(tǒng)可以從循環(huán)顯示的候選數(shù)據(jù)項(xiàng)中隨機(jī)選擇部分?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)等功能。

2.1 候選數(shù)據(jù)項(xiàng)循環(huán)顯示

通過“開始循環(huán)”和“停止循環(huán)”兩個按鈕可以循環(huán)顯示候選數(shù)據(jù)項(xiàng)或停止循環(huán)顯示候選數(shù)據(jù)項(xiàng)。應(yīng)用于候選名單不變、可被重復(fù)選擇1個數(shù)據(jù)項(xiàng)的情況。

2.2 候選數(shù)據(jù)項(xiàng)設(shè)置生成

1）初始數(shù)據(jù)區(qū)是在程序源代碼中直接放置相應(yīng)候選數(shù)據(jù)項(xiàng)。

初始名單：本院（渭南師范學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院）10名教師；

初始數(shù)字：1～50數(shù)字編號；

初始行列：7×10矩陣，即7行10列共70人編號；

初始抽獎：共100張獎券，其中特等獎1張，一等獎3張，二等獎5張，二等獎8張，優(yōu)秀獎13張，謝謝參與70張。

2）數(shù)據(jù)裝入?yún)^(qū)可以裝入相應(yīng)的候選數(shù)據(jù)項(xiàng)。

名單設(shè)置：可以通過相應(yīng)對話框裝入文本文件名單形成候選數(shù)據(jù)項(xiàng)；

數(shù)字設(shè)置：可以在相應(yīng)對話框中設(shè)置候選數(shù)字的開始、結(jié)束值（大于零的一段自然數(shù)序列）。同時中間可以去掉至少連續(xù)兩段數(shù)字序列，最終形成數(shù)字形式的候選數(shù)據(jù)項(xiàng)；

行列設(shè)置：可以在相應(yīng)對話框中分別設(shè)置候選行、列的開始、結(jié)束值，行、列值均可為數(shù)字或字母。同時，行、列均可去掉中間一段序列。最終形成像高鐵座位號模樣的二維候選數(shù)據(jù)項(xiàng)；

獎項(xiàng)設(shè)置：通過相應(yīng)對話框可以設(shè)置各種獎項(xiàng)的數(shù)目，形成抽獎池候選數(shù)據(jù)項(xiàng)；

名單輸入：可以直接輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)，一般是候選數(shù)據(jù)項(xiàng)較少時應(yīng)用。同時可以將輸入的候選數(shù)據(jù)項(xiàng)保存成文本文件。

3）快速裝入數(shù)字候選項(xiàng)。

可以通過 “數(shù)字 1～100”、“數(shù)字1～200”、“數(shù)字1～300”3個按鈕快速裝入相應(yīng)的數(shù)字候選項(xiàng)，中間不能去掉部分值段。

所有候選數(shù)據(jù)項(xiàng)在循環(huán)顯示時與裝入時的順序不一致，以保證隨機(jī)。

2.3 關(guān)于選擇

通過“選擇1人”、“選擇3人”、“選擇5人”3個按鈕可以從相應(yīng)候選數(shù)據(jù)項(xiàng)（候選數(shù)據(jù)項(xiàng)是否循環(huán)顯示無關(guān)緊要）中分別選擇1人、3人或5人。被選中的數(shù)據(jù)項(xiàng)從候選數(shù)據(jù)項(xiàng)中刪除，下次不會再被選中。選擇3人或5人不能是候選數(shù)據(jù)項(xiàng)中連續(xù)存放的選項(xiàng)。當(dāng)候選數(shù)據(jù)項(xiàng)少于3人或5人時，進(jìn)行對應(yīng)選擇會選中少于對應(yīng)選擇數(shù)的選項(xiàng)，即只能選擇出剩余數(shù)據(jù)項(xiàng)中的數(shù)據(jù)項(xiàng)。

每次選擇到的數(shù)據(jù)項(xiàng)會顯示在右邊本次選擇區(qū)及全部選擇區(qū)。其中本次選擇區(qū)只顯示本次的選擇，自動清除上次顯示的名單，而全部選擇區(qū)若未人工清除，將一直顯示所有選擇到的數(shù)據(jù)項(xiàng)，可以通過“保存全部選擇”按鈕將該區(qū)顯示的數(shù)據(jù)項(xiàng)保存成文本文件。

當(dāng)候選數(shù)據(jù)項(xiàng)變化時，在全部選擇區(qū)用一串“************”分隔開不同候選數(shù)據(jù)項(xiàng)的選擇結(jié)果。

本次選擇和全部選擇區(qū)域均可通過相應(yīng)按鈕清除。

2.4 循環(huán)周期設(shè)置

在系統(tǒng)設(shè)置區(qū)通過循環(huán)周期設(shè)置按鈕打開相應(yīng)對話框，可以設(shè)置循環(huán)顯示時不同候選數(shù)據(jù)項(xiàng)的變化時間，系統(tǒng)默認(rèn)該變化時間為20ms，可以在5～1000ms之間進(jìn)行設(shè)置。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)前邊的需求分析，我們設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了該軟件系統(tǒng)。

3.1 總體設(shè)計(jì)思路

軟件要完成眾選少的功能，而候選數(shù)據(jù)類型各種各樣，有字符串類型的人名，又有數(shù)字類型的自然數(shù)序列，還有像高鐵座位號一樣的二維行列編號。為了處理的方便，設(shè)計(jì)時將這些不同類型數(shù)據(jù)全部當(dāng)作字符串處理，存放在一個字符串?dāng)?shù)組中。即使是二維行列矩陣編號，也將其行列各種組合全部羅列出來存放。當(dāng)通過裝入或設(shè)置等生成處理好候選數(shù)據(jù)項(xiàng)之后，將其存放順序打亂。系統(tǒng)運(yùn)行時通過開始循環(huán)按鈕啟動定時器，以約定的時間間隔將候選數(shù)據(jù)項(xiàng)循環(huán)顯示在相應(yīng)區(qū)域，也可以通過停止循環(huán)按鈕停止定時器，顯示停止在循環(huán)停止前的最后一個數(shù)據(jù)項(xiàng)。該循環(huán)及停止功能和傳統(tǒng)的相關(guān)軟件類似。本軟件通過選擇按鈕選擇時，若一次只選擇一個，依據(jù)當(dāng)時顯示的數(shù)據(jù)項(xiàng)選擇一個，若一次選擇的是多個，則選擇出第一個之后，再從所有候選項(xiàng)中選擇出其它需要的數(shù)據(jù)項(xiàng)。為了防止已選數(shù)據(jù)項(xiàng)的重復(fù)，對于已經(jīng)被選中的數(shù)據(jù)項(xiàng)，立即從候選數(shù)據(jù)項(xiàng)中刪除。

3.2 算法設(shè)計(jì)思路

在軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)到一些具體的算法。

1）候選數(shù)據(jù)項(xiàng)順序打亂。從文本文件讀入進(jìn)來候選數(shù)據(jù)項(xiàng)，或者通過設(shè)置處理好的自然數(shù)序列、行列組合序列，首先將其存放在一個臨時字符串?dāng)?shù)組中，然后以存放數(shù)據(jù)的數(shù)組下標(biāo)為基準(zhǔn)，通過隨機(jī)函數(shù)Rand（）選擇出第一個數(shù)據(jù)項(xiàng)，存放于存儲候選數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)組的第一個位置，同時刪除臨時字符串中該數(shù)據(jù)項(xiàng)。之后在臨時字符串?dāng)?shù)組中剩余的候選數(shù)據(jù)項(xiàng)中繼續(xù)通過隨機(jī)函數(shù)Rand（）選擇下一個數(shù)據(jù)項(xiàng)存放于候選數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)組的第二個位置，再刪除臨時字符串?dāng)?shù)組中該數(shù)據(jù)選項(xiàng)。依次這樣處理，直到將所有候選數(shù)據(jù)項(xiàng)處理完成。完成后刪除臨時字符串?dāng)?shù)組釋放空間。

2）選擇數(shù)據(jù)項(xiàng)。從所有候選數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行選擇，防止選擇剛好循環(huán)顯示到的數(shù)據(jù)項(xiàng)（因循環(huán)顯示變化的頻率可變），若一次只選擇一個，為了公平，選擇的數(shù)據(jù)項(xiàng)是正在顯示的候選數(shù)據(jù)項(xiàng)緊后邊的候選數(shù)據(jù)項(xiàng)（按照存放順序），不能選擇已經(jīng)顯示出來的數(shù)據(jù)項(xiàng)。若一次選擇多個數(shù)據(jù)項(xiàng)，則在選擇出第一個數(shù)據(jù)項(xiàng)之后，通過隨機(jī)函數(shù)Rand（）繼續(xù)在候選數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇其他的數(shù)據(jù)項(xiàng)，保證所選的數(shù)據(jù)項(xiàng)不會是在候選數(shù)據(jù)項(xiàng)中連續(xù)存放的數(shù)據(jù)項(xiàng)[2]。為了保證選中的數(shù)據(jù)項(xiàng)不會重復(fù)，每次選中一個數(shù)據(jù)項(xiàng)之后，立即將其從候選數(shù)據(jù)項(xiàng)中刪除。刪除的方法是將候選數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)組最后邊的數(shù)據(jù)項(xiàng)移動到被選中對象處覆蓋被選中對象，同時使候選數(shù)據(jù)項(xiàng)個數(shù)減1。這樣避免大量移動數(shù)據(jù)，又一次打亂剩余候選數(shù)據(jù)項(xiàng)的排序，既提高了效率，又加強(qiáng)了公平性。

3.3 軟件UI設(shè)計(jì)

本軟件系統(tǒng)界面以對話框的形式設(shè)計(jì)，主界面分為不同的區(qū)域，分別顯示候選項(xiàng)信息、本次選中的信息和所有選中的信息以及各種按鈕[3]。各種操作設(shè)置通過不同按鈕打開相應(yīng)的對話框進(jìn)行不同操作或設(shè)置。系統(tǒng)界面簡潔清晰友好，沒有雜亂信息[4]。

4 系統(tǒng)測試概況

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，由兩名學(xué)生分別以黑盒測試法進(jìn)行了測試。測試過程應(yīng)用了多組測試用例，其中詳細(xì)記錄測試過程并生成測試過程記錄文檔的測試用例如下：

裝入的名單選用了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)2017級1班48名學(xué)生名單；設(shè)置數(shù)字候選項(xiàng)設(shè)置了1至200，中間去掉了50至120和150至180兩段，即就是候選數(shù)字為 1、2……、48、49、121、122、148、149、181、182、……、199、200共98個；行列設(shè)置以高鐵座位號為基準(zhǔn)，行為1至18行，列為A列至F列，去掉E列，即候選項(xiàng)為1A、1B、1C、1D、1F、2A……，18F，共90個；抽獎獎項(xiàng)數(shù)設(shè)置為特等獎、一等獎、二等獎、二等獎、謝謝參與分別為 1、3、5、10、200；直接輸入名單輸入了我校10名教師的信息。

應(yīng)用這些測試數(shù)據(jù)運(yùn)行測試，實(shí)際輸出結(jié)果與期望結(jié)果一致，沒有發(fā)現(xiàn)問題。另外，軟件系統(tǒng)中“開始循環(huán)”、“停止循環(huán)”、“清除本次選擇”、“保存全部選擇”等各種功能按鈕以及初始設(shè)置的各種單選按鈕、顯示區(qū)域的顯示情況等，運(yùn)行良好，均未發(fā)現(xiàn)異常。

5 總結(jié)

本文介紹了一種多功能抽簽選擇器軟件，從眾多候選數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇出部分或全部選項(xiàng)。軟件系統(tǒng)可以新裝入候選名單生成候選數(shù)據(jù)項(xiàng)，也可以按數(shù)字、按行列等設(shè)置生成候選數(shù)據(jù)項(xiàng)，還可以設(shè)置各種獎項(xiàng)的數(shù)目生成獎項(xiàng)池用來完成抽獎。軟件功能豐富多樣，適合很多場合應(yīng)用，為相關(guān)人員的業(yè)務(wù)工作提供了一個很好的工具。