2023华为软件精英挑战赛赛题解析及baseline（C++实现）

一年一度的华为软件精英挑战赛又开始了，今年的题目感觉比以往更难些。因为不仅把数据都给你了，连判题器都给你了。

任务介绍

题目描述大概内容如下：

在一张50m*50m的地图上，分布着许多固定的工作台和可以移动的机器人（4个）。可以把这些工作台看作一个又一个的点，他们可以生产、消耗某种产品。机器人只能通过前进，后退，旋转等操作进行移动，当移动到工作台后，可以购买产品、出售产品，此外在携带产品时可以随时销毁产品。

开始时，你有一笔钱（20万），通过调度机器人在各个工作台之间进行购买、出售产品，从而赚取差价获利。比如，你可以让机器人移动到某个工作台a购买产品1（假设花费100元），然后移动到另一个工作台b出售产品1（假设售价1000元），那么你可以赚取900元的差价。

题目给定的机器人数量为4，工作台数量小于50，也就是说这需要你调度4个机器人在不超过50个的工作台之间通过买卖产品赚取差价，在三分钟内获得最大利润。

输入输出
在这里插入图片描述
个人觉得，任何程序怎么写，搞明白输入输出最关键。下面我简单就官方提供的代码对输入输出做一个简单的分析。


```cpp
#include <iostream>
using namespace std;

bool readUntilOK() {
    
    
    char line[1024];
    while (fgets(line, sizeof line, stdin)) {
    
    
        if (line[0] == 'O' && line[1] == 'K') {
    
    
            return true;
        }
        //do something
    }
    return false;
}

int main() {
    
    
    //1.判题器输入
	//第一个readUntilOK，判题器输入地图数据，我们可以在这个函数里面进行一个地图的初始化，比如把地图保存在一个二维数组中等。
    readUntilOK();
    //选手程序输出一个OK,相当于告诉判题器map数据初始化完成，可以发帧了
    puts("OK");
    fflush(stdout);
    int frameID;
    //不断地读取数据，直到EOF
    while (scanf("%d", &frameID) != EOF) {
    
    
        //第二个readUntilOK，我们可以在这个函数里处理每一帧的数据，具体的讲，我们可以把每帧画面下，工作台的状态及机器人的状态进行更新保存。
        readUntilOK();
        
        //2.我们的输出
        //首先输出帧号，用于判题器判断是否跳帧（就是序号是否连续）
        printf("%d\n", frameID);
        int lineSpeed = 3;
        double angleSpeed = 1.5;
        //然后输出你对机器人的指令，包括前进、旋转、购买、出售等等。
        for(int robotId = 0; robotId < 4; robotId++){
    
    
            printf("forward %d %d\n", robotId, lineSpeed);
            printf("rotate %d %f\n", robotId, angleSpeed);
        }
        printf("OK\n", frameID);
        fflush(stdout);
    }
    return 0;
}

解决思路

如何让机器人移动到工作台。

这涉及到机器人导航的问题，具体可以参考这位知乎作者的文章https://zhuanlan.zhihu.com/p/612863940。
如何避免碰撞
采取何种策略规划机器人的路径

比如让每个机器人设置一条固定的线路，让各个机器人分工协作。
更新一个简单的思路：
可以让四个机器人，每个机器人负责某种物品的购买和出售。比如：让0号机器人负责原料1的购买和出售，让1号机器人负责原料2的购买和出售，让2号机器人负责材料3的购买和出售（1，2，3号物品原材料生成出来地速度快，所以用三个机器人负责每种物品地买卖），让3号机器人负责物品4，5，6的购买和出售。这样形成一条流水线，让物品不断地加工出来，再出售出去。
更新一个思路：
按买卖物品任务按优先级分发给每个机器人执行，具体来说，我们可以把每个需要材料加工成产品的过程看作一个任务，比如4号工作台，它需要机器人运送材料1和材料2，那么把材料1和材料2运送到4号工作台就可以看作一个任务，所以我们就可以把每个需要材料加工的工作台看作一个任务点，给其分配一个优先级（你可以根据该工作台距离生成材料1和材料2的工作台的距离去定，距离越远优先级越低等等，这里涉及你采用什么样的策略去定优先级，应该很关键）。把任务放入任务队列，把优先级高的分配给当前闲置机器人去执行。

Baseline

自己花了一两天写出了一个baseline，我的baseline实现的功能就是移动一个机器人到某一个工作台购买产品，然后移动到另一个工作台出售产品。首先我根据机器人坐标和工作台坐标，求出了机器人朝向（航向）与目标工作台的夹角

在这里插入图片描述
然后设置一个初始线速度forward和旋转速度rotate，不断地减少夹角，当夹角小于一定程度，增大forward，rotate变为0，快速向工作台移动。用这样地方式在两个工作台之间往来购买和出售商品。

提交后的得分：
在这里插入图片描述
我这只是实现了一个baseline，虽然分数比较低，但是我实现了机器人移动到目标工作台的功能，并且我只移动了一个机器人，使其在两个工作台之间移动一次就停止了，所以还有很大的提升空间。由于本人也忙于毕业大论文，没有太多时间继续优化，可能后面也不会继续搞了，需要的话可以在我的资源下载。
图形化界面展示效果如下：

QQ录屏20230318100930

如何线下查看每张地图分数（window下）：
首先你要把你代码（c++）生成的exe文件找到，放到判题器所在目录下：
我放在Demo\my目录下，我代码生成的exe文件也叫SimpleDemo.exe
然后在判题器所在目录下打开命令行窗口（ctrl + 鼠标右键）输入

 .\robot.exe Demo\my\SimpleDemo.exe -f -m maps\1.txt

改变后面的txt文件就能看不同地图下程序的得分。
演示视频如下：

判分

2023华为软件精英挑战赛赛题解析及baseline（C++实现）

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