エレベーターはどうやって動くの?

最近、私はエレベーターソフトウェアを構築するために何を取るのだろうか?どのように、現在のエレベーターは動きますか?どのように、彼らはすべての異なる床から、そして、異なる方向で彼らの要求を優先させる方法を知っていますか.私はそれらの質問に対する答えを見つけるために掘り始めました、そして、私はそれに関する記事を書くことに決めました.この記事は答えを与えるだけでなく、実際に私の発見も適用します.

HOESはエレベーター作業を行うか?
すべてのエレベーターは現実の配分に基づいて異なった働きをし、そのようなアルゴリズムを構築するのはかなり難しい.すべてのアルゴリズムは互いに異なるかもしれませんが、最も基本的な例を見て、エレベーターはいわゆるC - Scanアルゴリズムを使用しています.このアルゴリズムはi／oスケジューリングとしても知られているディスクスケジューリングに使用される.

エレベーターの視点から、アルゴリズムは次のように動作します.

Request Arrayは、エレベーターが

から要求されたことを記憶している配列を表します

エレベーターサービスは、フロア0から最高床まで常にあります.

下に移動しながら

、エレベーターは、リクエストのいずれかをサービスしていません.

エレベーターが最初(フロア0)に達するとき、

、方向を逆にしてください.

昇降中の

、エレベーターサービスはすべて1つずつ床.

現在、現在サービスされているフロアは、エレベーターの新しい位置になります.エレベーターが最高床に達するまで、

ステップ6に進みます.

エレベーターが最高の床に到達した場合は、方向を逆にし、すべてのリクエストがサービスされるまでステップ3に進みます.

手順を実行すると、いくつかのパフォーマンスの最適化がここで行われることがわかります.例えば、

ポイント3、エレベーターは、それが床0に下がっているどんな優れたリクエストでもサービスするならば、より速くなります.

ポイント7 -その床

の要求がないならば、最高の床に行く点がありません

ポイント8 -最も高い要求が

にサービスされたならば、それは方向を逆にするという意味をより多くします

アルゴリズムのビルド
アルゴリズムのこの実装は、バニラJavaScriptを使用して純粋に機能するでしょう.ブラウザでコードを直接テストすることができます.実装は3,7,8ポイントの性能最適化を適用する.
を開始する

エレベータークラスを作成しましょう

リクエストを処理し始めるstartメソッドを割り当てましょう.階のリクエストをエレベーターの現在のフロアに渡します.

class Elevator {
  /**
   * Start service elevator requests
   * @param {number[]} requests - Floor Requests
   * @param {number} currFloor - Current Floor
   */
  start(requests = [], currFloor = 0) {}
}

必要条件2を見て、エレベーターは常に最初に上がります.我々は、我々が最初により高い床に貢献して、それから現在のエレベーター床の下で床に貢献するように要求を組織しなければなりません.

class Elevator {
  minimumFloor = 0;

  /**
   * Start service elevator requests
   * @param {number[]} requests - Floor Requests
   * @param {number} currFloor - Current Floor
   */
  start(requests = [], currFloor = 0) {
    const organisedRequests = this.organiseRequests(requests, currFloor);
  }

  /**
   * Organise requests - higher floors first and then lower floors
   * @param {number[]} arr - Service Requests
   * @param {number} currFloor - Current Elevator Floor
   */
  organiseRequests(arr, currFloor) {
    const { highFloors, lowFloors } = arr.reduce(
      (acc, curr) => {
        const isHighFloor = curr >= currFloor;
        return isHighFloor
          ? {
              ...acc,
              highFloors: [...acc.highFloors, curr],
            }
          : {
              ...acc,
              lowFloors: [...acc.lowFloors, curr],
            };
      },
      { lowFloors: [], highFloors: [] }
    );

    // Sorting high floors, asc order
    highFloors.sort((a, b) => a - b);
    // Sorting low floors, desc order
    lowFloors.sort((a, b) => b - a);

    // The last floor should always be the minimum floor - 0
    return [...highFloors, ...lowFloors, this.minimumFloor];
  }
}

organiseRequestsで何が起こっているかを強調しましょう.

の要求は、エレベータの現在のフロアに基づいて、より高い階のための1つと下階のための他のものの2つの別々のリストに分けられます.

高階は昇順、例えば5、6、7、8

によってソートされる

下階は降順でソートされているので、エレベーターが下降すると、最低の高さを最初に最低の床、例えば4 , 3 , 2 , 1に選ぶ.

このメソッドは、すべてのフロアリストを1つに統合した配列を返します.

は、エレベータが常に地上階のすべてのリクエストを終える必要があるので、最小限のフロアもリクエストリストに追加される.

現在、すべての組織化された要求をサービスする時間.これをするために、アルゴリズムは組織化されたリストを通して繰り返されて、異なる要求に貢献します.
この関数は次のようになります

  /**
   * Serve all elevator requests
   * @param {number[]} arr - Floor Requests
   * @param {number} currFloor - Current Floor
   */
  serviceRequests(arr, currFloor) {
    arr.forEach((currItem) => {
      currFloor = currItem;
      console.log("Floor: ", currFloor);
    });
  }

ご覧のように、このメソッドは、組織化されたリストを繰り返すことによってサービスを要求します.言及するもう一つのものは、エレベーターの現在の床が現在サービスされた床に割り当てられるということです.(ポイント6)最後に、コンソールの現在のフロアをログオンします.
以下は完全な実装です.

class Elevator {
  minimumFloor = 0;

  /**
   * Start service elevator requests
   * @param {number[]} requests - Floor Requests
   * @param {number} currFloor - Current Floor
   */
  start(requests = [], currFloor = 0) {
    const organisedRequests = this.organiseRequests(requests, currFloor);

    this.serviceRequests(organisedRequests, currFloor);
  }

  /**
   * Organise requests - higher floors first and then lower floors
   * @param {number[]} arr - Service Requests
   * @param {number} currFloor - Current Elevator Floor
   */
  organiseRequests(arr, currFloor) {
    const { highFloors, lowFloors } = arr.reduce(
      (acc, curr) => {
        const isHighFloor = curr >= currFloor;
        return isHighFloor
          ? {
              ...acc,
              highFloors: [...acc.highFloors, curr],
            }
          : {
              ...acc,
              lowFloors: [...acc.lowFloors, curr],
            };
      },
      { lowFloors: [], highFloors: [] }
    );

    // Sorting high floors, asc order
    highFloors.sort((a, b) => a - b);
    // Sorting low floors, desc order
    lowFloors.sort((a, b) => b - a);

    // The last floor should always be the minimum floor - 0
    return [...highFloors, ...lowFloors, this.minimumFloor];
  }

  /**
   * Serve all elevator requests
   * @param {number[]} arr - Floor Requests
   * @param {number} currFloor - Current Floor
   */
  serviceRequests(arr, currFloor) {
    arr.forEach((currItem) => {
      currFloor = currItem;
      console.log("Floor: ", currFloor);
    });
  }
}

エレベーターが実行されると、出力はコンソールに記録されます.

function init() {
  const requests = [100, 79, 34, 67, 60, 92, 11, 55, 41, 77];
  const currFloor = 50;

  const elevator = new Elevator();
  elevator.start(requests, currFloor);
}
init();

出力:

Floor:  55
Floor:  60
Floor:  67
Floor:  77
Floor:  79
Floor:  92
Floor:  100
Floor:  41
Floor:  34
Floor:  11
Floor:  0

結論
エレベーターがその要求を優先する順序を見つけるのはおもしろかった.エレベーターの最後の目的地は常に地面になると言うのは安全です.
これは、エレベーターがどのように働くことができるか最も基本的な方法です.最適化と現実世界のシナリオがたくさんあります.そこでは、エレベーターのアルゴリズムは、おそらくこのケースとほとんど異なります.