简化电梯调度算法
GitHub: https://github.com/StolfdaInuit/object-oriented
| 编写程序的代码行数 | 调试的bug数 | 完成该次作业总耗时 |
|---|---|---|
| 245 + 265行 | 10 ~ 20个 | 12 ~ 15h |
文件清单
...elevator-scheduling
// A策略：选取当前 向上、向下、停靠 三类行动中让另外两类行动的乘客等待时间最小的一个
-> A.cpp
// B策略：估计三种行动的耗时，采用预估耗时最少的
-> B.cpp
// 可预知，暴力求解
-> test.cpp
优化过程
问题给出的目标是实现一个简化的电梯调度算法，要求尽可能使乘客等待总时长最短。考虑到电梯不能预知请求，推测可能不存在针对所有情况的唯一最优解。
所以如果根据唯一的要求让乘客等待总时长尽可能短来分析，不考虑电梯节能归位之类的因素，普通电梯的SCAN算法是不满足的，应该采取贪心策略，设定一些权值来判断。
一开始的思路就是为每个乘客的行动添加权值，然后统计归类，确定局部最优。
然而如何设定合适的权值计算公式这一步让我思考了很久，试了好几种方案。
改进策略的方法是自己做一些数据手动模拟测试。
试了一些数据感觉没什么问题之后，总结了下策略：
选取当前 向上、向下、停靠 三类行动中让另外两类行动的乘客等待时间最小的一个
确定好这个方案之后，就正式开始用C++实现了，IDE是VS2017。
写完大概一百行，然后开始测试数据，结果全是死循环。
fix掉几个粗心bug后发现还是死循环。
认真研究了一下，发现是最重要的选取策略实现有问题。应该对0人的情况进行特判，并且权值相同时优先满足人多的。
修修补补，加了一大段代码后，终于能正常运行了。
做了几个特殊边界情况的数据，果然又出现bug了：A策略无法中途掉头。
在某些特殊的情况下，为了满足多数人的需求，或者两拨人方向相异时，应当能够中途掉头来取得最优时间。
改了一天，重构了整个算法，甚至把核心策略改成了：
估计三种行动的耗时，采用预估耗时最少的
虽然自以为新策略应该更优一些，也能够解决之前发现的问题，但实际上在随机的5组数据里，2组更优，2组不变，1组更差。
于是干脆把新策略命名为plan B，和之前的plan A一起塞到github上去了。
之后又试着写了未卜先知的电梯，确定最优解来比对，方法是生成全排列全部方案走一遍，找到最优的。因为算法太暴力，所以跑起来很慢。
测试数据
数据1：目的信息同时出现，电梯应当达到理论最优解
0 5 1
5 4 1
5 2 0
5 6 0
5 8 1
测试结果：
B.cpp:77
得到最优解，符合预测
数据2：电梯应当能够在运行中掉头才能得到最优解
0 1 0
0 1 0
0 1 0
0 1 0
2 2 1
测试结果：
B.cpp:58
中途掉头，符合预测
数据3：电梯应当不在运行中掉头才能得到最优解
0 1 0
0 1 0
0 1 0
0 1 0
5 2 1
测试结果：
B.cpp:56
中途不掉头，符合预测
数据4：不同时间，同起点出发，应当尽可能搭载多个同目的地乘客
0 5 0
3 5 1
6 5 0
9 5 1
12 5 0
测试结果：
B.cpp:69
符合预测
数据5：随机的较大数据，观察是否出现异常
666 3 0
667 7 1
660 5 1
663 8 0
673 1 0
测试结果：
B.cpp:92
电梯正常，结果可以接受
Pintia小作业
