Разработка системы тестирования решений задач для проведения олимпиад по программированию

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Выпускная работа содержит пояснительную записку на 39 листах формата А4, включающую 10 рисунков, 15 таблиц, 6 литературных источника, приложение «А».

Ключевые слова: Олимпиада по программированию, базы данных, Проверка решений, групповая политика доступа, компилирование исходных кодов.

Цель работы - разработка системы тестирования решений задач для проведения олимпиад по программированию.

В качестве сервера БД и СУБД в дипломной работе используется MySQL. Для написания графического интерфейса пользователя были использованы языки верстки веб страниц HTML и CSS. Для разработки ядра системы использовались скриптовые языки программирования PHP.

В результате работы была разработана система тестирования, обладающая возможностью: создания, редактирования и удаления информации о пользователях, турнирах, задачах и т.д., осуществлена групповая политика доступа к турнирам и задачам, осуществлен просмотр данных из БД в формате таблиц.

Введение

Восприятие реального мира можно соотнести с последовательностью разных, хотя иногда и взаимосвязанных, явлений. С давних времен люди пытались описать эти явления (даже тогда, когда не могли их понять). Такое описание называют данными.

В современном информационном обществе объём данных растёт с огромной скоростью, как и потребность в их систематизации для удобного использования и доступа. Одним из способов хранения этой информации являются базы данных.

Базы данных - совокупность взаимосвязанных для некоторой предметной области, используемые одними или несколькими приложениями и хранящимися с минимальной избыточностью.

Такой способ хранения информации получил очень широкое распространение во всех сферах. Его используют организации для хранения данных о сотрудниках, библиотеки для хранения данных о книгах, ВУЗы для хранения информации о студентах и т.д. Одной из разновидностей БД являются реляционные базы данных - базы данных, основанная на реляционной модели. Реляционная модель данных - логическая модель данных, отличительной чертой которой является понятие линейного списка, позволяющее использовать в реляционных СУБД реляционной алгебры. В РМД данные представляют собой набор отношений. Отношения (таблицы) отвечают определённым условиям целостности. Данная работа представляет собой систему тестирования и так же построена на использовании реляционных баз данных. В базе хранятся турниры, задачи, информация о пользователях, результаты тестирования и т.д. В качестве сервера БД и СУБД в дипломной работе используется MySQL. Для написания графического интерфейса пользователя были использованы языки верстки веб страниц HTML и CSS. Для разработки ядра системы использовались скриптовые языки программирования PHP.

1. Постановка задания

1.1 Описание предметной области

Система тестирования решений - программный продукт, который поможет автоматизировать проверку корректности выполнения решений, выбранных для тестирования.

Задача записана в неформализованном виде с указанием всех необходимых ограничений входных и выходных данных. Решение задачи представляет собой исходный код программы, который компилируется в исполняемый файл в процессе тестирования. При помощи набора тестов проверяется корректность выполнения исполняемого файля полученного ранее.

В данном программном продукте предусмотрены результаты тестирования следующих типов:

Решение принято с первой попытки (данное решение корректно работает на всех тестах, решение отправлялось один раз)

Решение принято, но не с первой попытки (конечный вариант данного решения корректно работает на всех тестах, решение отправлялось более одного раза)

Ошибка времени выполнения (на выполнение решения потрачено времени, больше чем предполагалось, тестирование завершается)

Неверный ответ (решение дает неправильный результат, в этом случае решение не принимается и тестирование завершается)

Непредвиденный сбой (возникла исключительная ситуация во время тестирования решения, тестирование завершается)

1.2 Задание

Необходимо написать систему тестирования. Данная система должна включать возможности компилирования решения с последующим тестированием. В системе задачи должны быть разбиты на категории и турниры, должна быть осуществлена групповая политика доступа к конкретному турниру или задаче.

Приложение для администратора должно позволять управлять данными базы данных (создавать, изменять, удалять записи о группах, турнирах, задачах и т.д.). Приложение для пользователя должно позволять пользователю участвовать в выбранных турнирах или решать задачи из выбранных категорий. Тестирование решений должна быть автоматизирована. По окончании тестирования, результат тестирования должен предоставляться пользователю.

1.3 Список объектов и их свойств

Предметная область включает в себя следующие предметы и их свойства.

Список пользователей

Код пользователя

Логин

Пароль

Электронный адрес

Код текущего турнира

Список групп

Код группы

Название

Описание

Список пользователей в группе

Код группы

Код пользователя

Список турниров

Код турнира

Название

Описание

Дата начала турнира

Дата завершения турнира

Список задач

Код задачи

Название

Автор

Постановка задачи

Формат входного файла

Формат выходного файла

Ограничения данных

Ограничение по времени

Количество открытых тестов

Содержимое турнира

Код турнира

Код задачи

Список решений задач

Код задачи

Исходный код

Описание решения

Список тестов для задач

Код задачи

Тест

Ответ

Список комментариев задач

Код задачи

Время добавления

Комментарий

Код пользователя

Список категорий

Код категории

Название

Описание

Содержимое категории

Код категории

Код задачи

Список компиляторов

Код компилятора

Название

Параметры командной строки

Результат турнира

Код турнира

Код пользователя

Код задачи

Сообщение компилятора

Количество попыток сдачи

Процент выполнения

Исходный код решения

Время отправки

Новости

Заголовок

Сообщение

Дата и время размещения

2. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

2.1 Физическая модель

Структура физической модели данных показана в таблицах 1 - 15

Таблица 1 - Структура таблицы User_List

User_ID*	Login	Password	Email	Tournament_ID
Код пользователя	Логин	Пароль	Электронный адресс	Код турнира
int	varchar(30)	varchar (30)	varchar (30)	int

Таблица предназначена для хранения списка пользователей и информации о них.

Таблица 2 - Структура таблицы Group_List

Group_ID	Title	Discription
Код группы	Название	Описание
int	varchar(25)	varchar(25)

Таблица предназначена для хранения списка групп.

Таблица 3 - Структура таблицы Group_Content_User

Group_ID*	User_ID*
Код группы	Код пользователя
int	int

Таблица предназначена для хранения информации о том, в каких группах состоит пользователь.

Таблица 4 - Структура таблицы Group_Content_Tournament

Group_ID*	Tournament_ID*
Код группы	Код турнира
int	int

Таблица предназначена для хранения информации о том, в каких группах будут доступны турниры.

Таблица 5 - Структура таблицы Tournament_List

Tournament_ID*	Title	Discription	Start	Stop
Код турнира	Название	Описание	Начало	Завершение
int	Varchar(30)	text	datetime	datetime

Таблица содержит список турниров.

Таблица 6 - Структура таблицы Problem_List

Problem_ID*	Title	Author	Statement	IFF	OFF	Datlim	Timelim	Ct
Код задачи	Название	Автор	Постановка задачи	Формат входного файла	Формат выходного файла	Ограничение данных	Ограничение времени выполнения	Название привлегии
int	varchar(30)	varchar(30)	text	text	text	text	int	int

Таблица содержит список задач и информацию о них.

Таблица 7 - Структура таблицы Tournament_Content

Tournament_ID*	Problem_ID*
Код турнира	Код задачи
int	int

Таблица, в которой хранится информация о том, каким турнирам принадлежат какие задачи.

Таблица 8 - Структура таблицы Solution_List

Problem_ID	Source_Code	Discription
Код задачи	Исходный код	описание
int	text	text

Таблица содержит исходные коды и описания решений для задач.

Таблица 9 - Структура таблицы Test_List

Problem_ID	Test	Result
Код задачи	Тест	Результат
int	text	text

Таблица содержит исходные тесты и правильные ответы на эти тесты.

Таблица 10 - Структура таблицы Comment_List

Problem_ID	Date_Time	Comment	User_ID
Код задачи	Время добавления	Комментарий	Код пользователя
int	datetime	tex	int

Таблица содержит комментарии к задачам, время их добавления и пользователей добавивших коментарии.

Таблица 11 - Структура таблицы Category_List

Category_ID*	Title	Discription
Код категории	Название	Описание
int	Varchar(30)	text

Таблица содержит список категорий.

Таблица 12 - Структура таблицы Category_Content

Category_ID	Problem_ID
Код категории	Код пользователя
int	int

Таблица содержит данные о том, к каким категориям какие задачи относятся.

Таблица 13 - Структура таблицы Compiler_List

Compiler_ID*	Name	Parameters
Код кафедры	Название	Параметры командной строки
int	varchar(30)	varchar(200)

Таблица содержит информацию о компиляторах и способах их запуска.

Таблица 14 - Структура таблицы Result_List

Tournament_ID	Problem_ID	User_ID	Message	Attemp_Count	Percent	Source_Code	Status
Код турнира	Код задачи	Код пользователя	Результат тестирования	Количество попыток тестирования	Процент выполнения	Исходный код	Состояние тестирования
int	int	int	text	int	float	text	Integer

Таблица содержит информацию о тестировании задач.

Таблица 15 - Структура таблицы News

Title	Message	Date_Time
Заголовок новости	Сообщение	Время размещения
varchar(30)	text	datetime

Таблица содержит список новостей размещенных в системе.

2.2 Диаграмма модели "сущность-связь"

программа пользователь экранный тестирование

Диаграмма, показывающая связи между таблицами, изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Диаграмма модели "сущность-связь"

2.3 Зависимости программного продукта

Для работы приложения необходимо:

Сервер БД MySql

Веб сервер Apache.

библиотека PHP

3. ОПИСАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

3.1 Краткое описание экранных форм

После ввода в веб браузере адреса системы появляется страница уведомления (см. рисунок 2), на которой сообщается о том, что пользователь не авторизован и предлагается пройти регистрацию или авторизацию.

Рисунок 2 - Страница уведомления

Если пользователь решает пройти регистрацию, появляется страница регистрации (см. рисунок 3). Если пользователь решает пройти авторизацию, появляется страница авторизации (см. рисунок 4).



Рисунок 3 - Страница регистрации

Рисунок 4 - Страница авторизации

При успешной регистрации происходит автоматическая авторизация. При успешной авторизации появляется страница членства в группах (см. рисунок 5) и появляется возможность доступа к странице доступных турниров (см. рисунок 6), странице задач турнира (см. рисунок 7), странице списка результатов (см. рисунок 8).



Рисунок 5 - Страница членства в группах

Рисунок 6 - Страница доступных турниров



Рисунок 7 - Страница задач текущего турнира

Рисунок 8 - Страница результатов

Если авторизацию (см. рисунок 4) прошел администратор системы, то появляется страница списка зарегистрированных пользователей (см.рисунок 9) от куда администратор может перейти к странице редактирования пользователей (см.рисунок 10) выбрав конкретного пользователя.

Поскольку страницы просмотра списка турниров, задач, категорий и т.д. сильно похожи на страницу списка зарегистрированных пользователей, а страницы редактирования турниров, задач, категорий и т.д. очень похожи на страницу редактирования пользователей, то рассматривать их нет необходимости.

Рисунок 9 - Страница списка зарегистрированных пользователей

Рисунок 10 - Страница редактирования пользователя

Расположение элементов на экранных формах, а так же их внешний вид определены таблицами стилей CSS. Исходные коды таблиц стилей приведены в приложение А.

3.2 Краткие сведения о работе с программой

3.2.1 Вход под именем администратора

После успешной авторизации (см. рисунок 2) под учетной записью администратора, появляется боковая панель управления системой, позволяющая при переходе по конкретным ссылкам выполнять следующие действия над списками пользователей, групп, турниров, задач, категорий и т.д.:

Просматривать эти списки в формате таблиц.

Создавать новые элементы этих списков.

Редактировать существующие элементы списков.

Удалять выбранные элементы списков.

3.2.2 Вход под именем пользователя

При вводе корректной пары логин-пароль на странице авторизации (см.рисунок 4) на экране отображается страница членства пользователя в группах, где пользователю предлагается выбрать один из доступных турниров. Турнир так же может быть выбран, если пользователь зайдет в список доступных турниров. У каждого турнира есть своя дата начала и дата завершения. Если дата начала не наступила, то турнир остается недоступным. Если наступила дата начала турнира и не наступила дата завершения турнира, то в турнире можно принимать участие, но нельзя просматривать тесты и решения для задач находящихся в этом турнире. По наступлению даты завершения турнира все тесты и решения автоматически становятся доступными для просмотра.

Политика групп - механизм защиты предназначенный для сокрытия информации от посторонних лиц. В данной системе политика реализована на основе отношения турниров и пользователей к группам. Другими словами если пользователь состоит в группе, то ему будут доступны только те турниры, которые находятся в одной группе с пользователем.

Список категорий предназначен для группировки задач по критериям (группировка задач может быть проведена по сложности решения, по их принадлежности к способу решения и т.д. ), определяемым администратором системы. После выбора категории на экране появится список задач относящихся к этой категории.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения данной работы были получены следующие навыки:

Навыки проектирования баз данных.

Навыки работы с СУБД MySql.

Настройка сервера Apache для проверки работоспособности скриптов.

Использование языка программирования РНР версии 5, для разработки функциональной части системы.

Использования языков верстки веб страниц HTML и CSS для создания пользовательского интерфейса.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. РНР 5. Д. Коттеров, А. Костарев - «bhv», 2008г. - 1078 с.

2. Головоломки на РНР для хакера. М. Кузнецов, И. Симдянов - bhv»,2006г. - 454 с.

3. РНР 5. М. Кузнецов, И. Симдянов - «bhv», 2004г. - 534 с.

4. Настольная книга по CSS. С. Каллихан - «NT-Press», 2007 г. - 368 с.

5. JavaScript, Д. Макфарланд - «эксмо», 2009г. - 606 с.

6. Язык С. Б. Керниган, Д. Ритчи, 1992г. - 307 с.

Приложение

Таблицы стилей CSS графического интерфейса системы

body

{

margin: 20px;

padding: 0;

background: #FFFFFF;

font: normal .7em Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif;

color: #666666;

}

form

{

margin: 0;

padding: 0;

}

h1, h2, h3

{

font-family: Georgia, "Times New Roman", Times, serif;

font-weight: normal;

color: #333333;

}

p, blockquote, ol, ul

{

line-height: 160%;

}

a

{

color: #3A69BA;

}

a:hover

{

text-decoration: none;

}

.boxed

{

float: left;

clear: left;

width: 200px;

margin: 0 0 10px 0;

padding: 0;

background: #EFF3F9;

}

boxed .heading

{

margin-top: 0;

padding: 8px 15px;

background: #5E80BD url(images/img3.gif) no-repeat center bottom;

text-transform: uppercase;

letter-spacing: 2px;

font: bold 1em Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif;

color: #FFFFFF;

}

boxed .content

{

margin: 0;

padding: 5px 14px 10px 14px;

}

boxed ul

{

margin: 0;

padding: 0;

list-style: none;

line-height: normal;

}

boxed li

{

padding: 3px 0;

}

boxed li.first

{

border: none;

}

boxed a

{

padding-left: 10px;

background: url(images/img4.gif) no-repeat left center;

text-decoration: none;

}

#wrapper

{

width: 955px;

margin: 0 auto;

}

#header

{

float: left;

width: 200px;

height: 150px;

background: url(images/img1.jpg);

}

#header h1

{

margin: 0;

padding: 13px 0 0 0;

text-align: center;

letter-spacing: -1px;

font-size: 2.5em;

}

#header h2

{

margin: 0;

padding: 0;

text-align: center;

font-size: 1.2em;

font-style: italic;

}

#header a

{

text-decoration: none;

color: #FFFFFF;

}

#bod

{

width: 455px;

margin: 0 auto;

}

#pages

{

float: right;

width: 747px;

height: 150px;

background: url(images/img2.jpg);

}

#pages h2

{

display: none;

}

#pages ul

{

float: right;

margin: 0;

padding: 125px 15px 0 0;

list-style: none;

line-height: normal;

}

#pages li

{

display: inline;

}

#pages a

{

padding-left: 2em;

text-decoration: none;

font: bold 1em Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif;

color: #FFFFFF;

}

#pages a:hover

{

text-decoration: underline;

}

#content

{

clear: both;

padding-top: 10px;

}

#posts

{

float: right;

width: 700px;

padding-right: 20px;

}

.post

{

padding-top: 10px;

font-size: 1.3em;

}

post .title

{

margin: 0;

font-size: 1.4em;

}

.post .posted

{

margin-top: 0;

font: normal .9em Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif;

color: #999999;

}

post .meta

{

margin: 2em 0 3em 0;

border-top: 1px dotted #939A3C;

font: normal .8em Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif;

color: #999999;

}

post .meta p

{

margin: 0;

font-size: 1.2em;

}

#archives

{

}

#search

{

}

#search .content

{

padding-bottom: 12px;

}

#textfield1

{

width: 126px;

padding: 5px 5px;

border: 1px solid #000000;

font: bold 1em Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif;

color: #000000;

}

#submit1

{

width: 30px;

}

#select1

{

font: bold 1em Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif;

color: #000000;

}

#footer

{

clear: both;

border-top: 1px dotted #000000;

font: normal .8em Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif;

color: #999999;

}

#footer a

{

color: #999999;

}

#footer p

{

color: #999999;

}

TABLE

{

width: 700px;

border: 2px solid #0047ab;

border-collapse: collapse;

}

THEAD

{

background: #6182BE;

}

TD

{

padding: 3px;

text-align: center;

border: 1px solid black;

background: #ffffff;

}

TH {

padding: 3px;

text-align: center;

color: #ffffff;

}

lc {

font-weight: bold;

text-align: left;

}

Размещено на Allbest.ru