python dictのkeyの取り出し

Question

こんにちは、個別指導塾で担当する生徒を振り分けるコマ組みという作業をプログラミングを用いて少しでも楽にならないかと考え現在プログラムを書いていますが、つまずいてしまったので質問させていただきます。

大まかな構成は以下の通りです
前提: 生徒のデータベースには名前(student_name), 科目, 通塾曜日 が、
講師のデータベースには名前(teacher_name), 指導可能科目, 指導可能科目の優先度, シフトに入れる曜日　が登録されています。

1. 登録したい曜日と時間を入力 -> データベースからその曜日のその時間に通塾する生徒を抽出
2. 登録したい生徒とその生徒の科目を入力　-> データベースからその曜日のその時間にシフトが入っていてその科目を担当できる講師を抽出
3. 抽出された講師のその科目の優先度を適当な式を用いて計算し、優先度が高い順に並び替える（配列(priority_sort)に優先度順に格納しておく）
4. 講師の名前がkey,生徒の名前を入れるための配列をvalueとしたdict(relation)を用意する　

->3で用意した配列とdictのkeyを比べて名前が一致し、かつvalueの大きさが2より小さかったら（1：2の個別指導塾だから）生徒の名前を登録する
5. 2〜4を繰り替えす
6. 全て終わったらpdfに出力する

といったような構成で現在、4をうまく実装できずにでつまずいています。
[[講師1, 優先度高]
[講師4, 優先度中]
[講師2, 優先度中]
[講師3, 優先度低]
]
に生徒を登録する際に
{講師1:[生徒1,生徒2],講師4:[],講師2:[],講師3:[]}
まではうまくいくが、生徒3以降が講師4に登録されない点でつまずいています。
うまくいく方法があればご教授ください。

#coding: utf-8
import sqlite3
import pprint
import sys
conn = sqlite3.connect("koma.db")
c = conn.cursor()

# コマを組みたい生徒を選ぶ
def student_choice(c, date, time):
    c.execute("select name from student where schedule like '%{}{}%' ".format(date, time,))
    print("---------------")
    print("生徒を表示")
    for row in c:
        print(list(row))
        student_all.append(list(row))
    print("登録したい生徒を入力: ", end = "")
    global student_name
    student_name = input()
    c.execute("select subject from student where name like ?; ", (student_name,))
    for row in c:
        print(list(row))
    print("登録したい科目を入力: ", end = "")
    global subject
    subject = input()

# 選んだ生徒を担当できる講師を探す
def schedule(c, subject, date, time):
    print("---------------")
    print("担当可能講師を表示")
    c.execute("select teacher.name, {} from teacher, teacher_schedule where teacher.name = teacher_schedule.name and {} > 0 and {}{} = 0"
    .format(subject, subject, date, time,))
    global priority
    priority = []
    for row in c:
        #print(list(row))
        priority.append(list(row))

# 探した講師から優先順位を考慮して計算
def priority_calculation(priority, relation, all_relation):
    sum = 0
    i = 0
    while i < len(priority):
        sum += priority[i][1]
        i += 1
    ave = sum / len(priority)
    j = 0
    while j < len(priority):
        f = float(priority[j][1]/ave) - float(len(priority)/len(student_all))
        priority[j].append(f)
        j += 1
    #print(priority)
    global priority_sort
    priority_sort = sorted(priority, key = lambda x: x[2], reverse = True)
    pprint.pprint(priority_sort, width = 40)
    for row in priority_sort:
        relation.setdefault(row[0], [])
    #print(relation)


def entry(priority_sort, relation, student_name):
    i = 0
    while i < len(priority_sort):
        for k, v in relation.items():
            #print(k)
            if priority_sort[i][0] == k:
                if len(v) < 2:
                    v.append(student_name)
        i += 1
        break
    print(relation)


print("曜日を選択")
print("月曜|火曜|水曜|木曜|金曜|土曜|日曜")
date = input()

print("---------------")
print("時間を番号で選択")
print("1. 10:40 ~ 12:00")
print("2. 12:10 ~ 13:30")
print("3. 14:00 ~ 15:20")
print("4. 15:30 ~ 16:50")
print("5. 17:20 ~ 18:40")
print("6. 18:50 ~ 20:10")
print("7. 20:20 ~ 21:40")
time = str(input())
student_all = []
#priority = []
all_relation = []
relation = {}

while True:
    student_choice(c, date, time)
    schedule(c, subject, date, time)
    priority_calculation(priority, relation, all_relation)
    entry(priority_sort, relation, student_name)
    print("1: 同じ時間帯で登録する.")
    print("2: この時間の登録を終了する.")
    a = input()
    if a == "1":
        True
    elif a == "2":
        print("終了します.")
        break

水曜の7の時間に多くの生徒を登録してあるので、水曜->7で実行してください

以下koma.db の 内容です
CREATE TABLE "student" (
"name" TEXT,
"year" TEXT,
"subject" TEXT,
"schedule" TEXT
)

name,year,subject,schedule
竹内涼真,h3,"高校数学,高校化学","火曜7,水曜7"
小栗旬,j3,"中学数学,中学理科,中学英語,中学国語,中学社会","木曜6,木曜7,金曜6,金曜7"
新垣結衣,h2,"高校数学,高校英語,高校世界史","土曜6,土曜7"
松坂桃李,j1,"中学数学,中学数学","火曜5,火曜6"
本田翼,j3,"中学数学,中学英語","水曜7,木曜5,木曜6"
戸田恵梨香,h1,"高校数学,高校英語,高校物理","水曜6,水曜7"
宇垣美里,j2,"中学数学,中学英語","火曜7,水曜7,木曜7"
福士蒼汰,j2,"中学数学,中学英語,中学理科","水曜6,水曜7,土曜6"
山崎賢人,h1,高校数学,水曜7
長澤まさみ,h1,"高校数学,高校英語","水曜7,金曜6,金曜7"
石原さとみ,h1,"高校数学,高校英語",水曜7

CREATE TABLE "teacher" (
"name" TEXT,
"適正I" INTEGER,
"適正II" INTEGER,
"算国" INTEGER,
"中学数学" INTEGER,
"中学英語" INTEGER,
"中学国語" INTEGER,
"中学理科" INTEGER,
"中学社会" INTEGER,
"高校数学" INTEGER,
"高校物理" INTEGER,
"高校化学" INTEGER,
"高校生物" INTEGER,
"高校英語" INTEGER,
"高校国語" INTEGER,
"高校日本史" INTEGER,
"高校世界史" INTEGER,
"高校地理" INTEGER,
"高校倫政" INTEGER
)

name,適正I,適正II,算国,中学数学,中学英語,中学国語,中学理科,中学社会,高校数学,高校物理,高校化学,高校生物,高校英語,高校国語,高校日本史,高校世界史,高校地理,高校倫政
櫻井翔,0,0,0,5,5,5,2,4,0,0,0,0,3,3,4,4,4,0
相葉雅紀,3,3,3,5,5,5,3,0,5,4,5,5,0,0,0,0,0,0
二宮和也,4,0,0,5,5,5,0,0,5,5,5,0,5,0,0,0,0,0
松本潤,3,3,4,5,5,5,5,5,4,5,5,4,5,3,0,0,0,0
大野智,2,2,1,4,4,5,5,3,2,0,2,1,2,0,4,3,4,3

CREATE TABLE "teacher_schedule" (
"name" TEXT,
"月曜1" INTEGER,
"月曜2" INTEGER,
"月曜3" INTEGER,
"月曜4" INTEGER,
"月曜5" INTEGER,
"月曜7" INTEGER,
"火曜1" INTEGER,
"火曜2" INTEGER,
"火曜3" INTEGER,
"火曜4" INTEGER,
"火曜5" INTEGER,
"火曜6" INTEGER,
"火曜7" INTEGER,
"水曜1" INTEGER,
"水曜2" INTEGER,
"水曜3" INTEGER,
"水曜4" INTEGER,
"水曜5" INTEGER,
"水曜6" INTEGER,
"水曜7" INTEGER,
"木曜1" INTEGER,
"木曜2" INTEGER,
"木曜3" INTEGER,
"木曜4" INTEGER,
"木曜5" INTEGER,
"木曜6" INTEGER,
"木曜7" INTEGER,
"金曜1" INTEGER,
"金曜2" INTEGER,
"金曜3" INTEGER,
"金曜4" INTEGER,
"金曜5" INTEGER,
"金曜6" INTEGER,
"金曜7" INTEGER,
"土曜1" INTEGER,
"土曜2" INTEGER,
"土曜3" INTEGER,
"土曜4" INTEGER,
"土曜5" INTEGER,
"土曜6" INTEGER,
"土曜7" INTEGER,
"日曜1" INTEGER,
"日曜2" INTEGER,
"日曜3" INTEGER,
"日曜4" INTEGER,
"日曜5" INTEGER,
"日曜6" INTEGER,
"日曜7" INTEGER
)

name,月曜1,月曜2,月曜3,月曜4,月曜5,月曜7,火曜1,火曜2,火曜3,火曜4,火曜5,火曜6,火曜7,水曜1,水曜2,水曜3,水曜4,水曜5,水曜6,水曜7,木曜1,木曜2,木曜3,木曜4,木曜5,木曜6,木曜7,金曜1,金曜2,金曜3,金曜4,金曜5,金曜6,金曜7,土曜1,土曜2,土曜3,土曜4,土曜5,土曜6,土曜7,日曜1,日曜2,日曜3,日曜4,日曜5,日曜6,日曜7
櫻井翔,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1
相葉雅紀,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1
二宮和也,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1
松本潤,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1
大野智,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,1,1,1,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1

Comments

[tiitoi]

変数 sp はどのような中身になっているのでしょうか。
データは実際のものでなくサンプルでいいので、コピペして動作するコード全体を追記していただけますか。

[LouiS0616]

変数spが一体なんなのか分からないです。

[Noisman]

すいません spはpriority_sortです。修正しておきます

[Noisman]

冗長になりましたがデータベースの内容や、pythonのコード全体を追加しておきました。ご回答よろしくお願いします。

[tiitoi]

entry 関数の while の最後に break があるので、実質的に while 文内は1回じか実行されないようになってますが、これは意図通りでしょうか？

[Noisman]

breakがないと
{講師1:[生徒1],講師4:[生徒1],講師2:[生徒1],講師3:[生徒1]}
のように全ての講師に生徒1が登録されてしまったので、意図的にbreakを入れています。
ただ言われてみると、breakがあるとwhileが一回しか回らないことになるので改良した方が良さそうですね・・・

[tiitoi]

その関数内のロジックがおかしいと思います。
while は一回しか回らないため、常に priority_sort[0][0] == k の比較しか行われないため、講師1にしか生徒が登録できません。

Answer 1

空きがある講師を探して、リストに追加する場合、以下のようにすればいいのではないでしょうか。

def entry(priority_sort, relation, student_name):
    for teacher_name, priority in priority_sort:
        students = relation[teacher_name]  # 講師 teacher_name に登録されている生徒一覧

        if len(students) < 2:
            # 空きがある講師が見つかった場合、追加して関数を抜ける。
            students.append(student_name)
            return


relation = {"講師1": [], "講師2": [], "講師3": [], "講師4": []}
priority_sort = [["講師1", "優先度高"], ["講師4", "優先度中"], ["講師2", "優先度中"], ["講師3", "優先度低"]]

entry(priority_sort, relation, "生徒1")
entry(priority_sort, relation, "生徒2")
entry(priority_sort, relation, "生徒3")
entry(priority_sort, relation, "生徒4")
print(relation)
# {'講師1': ['生徒1', '生徒2'], '講師2': [], '講師3': [], '講師4': ['生徒3', '生徒4']}

補足

表データを利用するコードの作成は pandas を使うことをおすすめします。

Comments

[Noisman]

ありがとうございます。無事に実装できました！