Який алгоритм використовується ліфтами, щоб знайти найкоротший шлях до замовлень на подорожі?

Я намагаюся імітувати ліфт, як завжди, я починав дуже просто, приймаючи лише одне замовлення за один раз, потім додав пам’яті до ліфта у вигляді черг, щоб підлоги проходили в тому порядку, в якому їх натискали, що, очевидно, не найкращий підхід.

Тож на даний момент я використовую дуже просту і «короткоглядну» логіку, яка полягає в тому, що для поточного поверху знайдіть підлогу, що знаходиться найближче до мене, і встановіть його як наступне місце призначення та цикл, доки в списку не буде більше поверхів.

Але це не завжди спрацьовує, наприклад, ліфт був на 3-му поверсі 5-поверхового будинку і отримав замовлення 4,5,2, найкоротший шлях буде 2-> 4-> 5, який коштує 4 поверхи, але використовуючи цю логіку 4-> 5-> 2, який коштує 5, має однакові шанси на вибір, залежно від коду.

Як знайти найкоротший шлях і зробити ліфт більш ефективним?

"Ефективність" - не найважливіша особливість, найважливіша - переконатися, що дотримується кожного порядку, щоб не було голоду. Якщо хтось натискає 100 і люди продовжують натискати 1 і 2, можливо, буде ефективно продовжувати рух між цими поверхами, але було б непогано, щоб 100 відвідували в якийсь момент.

Я думаю (з особистого спостереження, коли мені було цікаво з'ясувати), що більшість з них робить:

1. Почніть рухатись у напрямку першої натиснутої кнопки, слідкуйте, в якому напрямку ми їдемо
2. Коли підлога досягається, і ця кнопка була натиснута, зупиніться та відкрийте двері, позначте кнопки цього поверху такими, що не натискаються більше.
3. • Якщо є ще кілька поверхів, які нам потрібно відвідати, які йдуть у тому ж напрямку, продовжуйте рухатись у цьому напрямку .
   • Якщо ні, то ще є поверхи, які нам потрібно відвідати, рухатися в цьому напрямку.
   • Якщо ні, то ми закінчили і почнемо о 1, коли знову натиснемо кнопку.

Зауважте, що в багатьох ліфтах є кнопки «Я хочу піднятися вгору» і «Я хочу спуститися» поруч із дверима замість однієї кнопки. Алгоритм потребує лише невеликої зміни: 2, якщо єдиною кнопкою, що натискається на цей поверх, є одна з кнопок поруч із дверима, зупиніться та відкрийте двері, якщо ми їдемо в цьому напрямку. Можливо, натисніть кнопку, якщо двері відкриті через кнопку, натиснуту всередині ліфта, і вона рухається в неправильному напрямку.

Вам ніколи не доведеться з'ясувати цілу стежку , лише в якому напрямку рухатися далі.

Інша відповідь правильно дає стандартний алгоритм ліфтів, який, в основному, "продовжуйте рухатися в тому ж напрямку, наскільки це можливо довше, і робите кожну необхідну зупинку на шляху".

Існують і інші алгоритми ліфтів. Наприклад, розгляньте багатоквартирний будинок, де квартири дорожчають під час подорожі. Власники будівлі можуть вирішити змінити алгоритм ліфтів, щоб "їхати в тому ж напрямку якомога довше, але лише зупинятися на шляху вниз". Таким чином, якщо у ліфті є люди, які знаходяться у вестибюлі і збираються в 2, 5 і 10, ліфт іде в 10, потім в 5, потім в 2, скидаючи людей на порядок сплати орендної плати. Але звичайно, коли людям, які о 10, залишають свою квартиру, їм частіше доведеться чекати довше, щоб потрапити у вестибюль.

Якщо ви шукаєте ефективне рішення, тоді придумайте метрику вартості та застосуйте купу різних алгоритмів та запустіть моделювання. Не забудьте виміряти не лише середню вартість, але й показники, як найдовший, який потребує будь-який запит. Оптимізація низьких середніх показників іноді може деоптимізувати найгірший випадок, який поганий.

Зауважте, що ліфти використовують ті ж алгоритми планування, що й деякі контролери жорсткого диска. Стандартний алгоритм SCAN навіть відомий як алгоритм елеватора . Я думаю, що на практиці алгоритм LOOK є більш поширеним, оскільки він трохи ефективніший, ніж SCAN.