2016华为软件精英挑战赛赛题及其答疑汇总

注：本文文字均摘自官方指定网站和论坛，权威且可信，众玩家可放心阅读。

前言

赛题源自“未来网络”业务发放中的路由计算问题。算路问题属于基础算法问题，在图论、网络、交通等各个方面均有着广泛的研究与运用，里面不乏一些经典的算法，例如最短路中的广度优先搜索，Dijkstra算法等。网络算路问题的更优算法实现对于网络资源高效配置具有重要价值。
1 问题定义

给定一个带权重的有向图G=(V,E)，V为顶点集，E为有向边集，每一条有向边均有一个权重。对于给定的顶点s、t，以及V的子集V'，寻找从s到t的不成环有向路径P，使得P经过V'中所有的顶点(对经过V'中节点的顺序不做要求)。

若不存在这样的有向路径P，则输出无解，程序运行时间越短，则视为结果越优；若存在这样的有向路径P，则输出所得到的路径，路径的权重越小，则视为结果越优，在输出路径权重一样的前提下，程序运行时间越短，则视为结果越优。

说明：

1）图中所有权重均为[1，20]内的整数；

个人吐槽：没有复权值，经典Dijkstra算法可能适用

2）任一有向边的起点不等于终点；

个人吐槽：极端情况被踢出，减小难度

3）连接顶点A至顶点B的有向边可能超过一条，其权重可能一样，也可能不一样；

个人吐槽：不一样就取较小者

4）该有向图的顶点不会超过600个，每个顶点出度(以该点为起点的有向边的数量)不超过8；

5）V'中元素个数不超过50；

个人吐槽：指定点集越多，耗时越夸张，难点之一，优化点之一。

6）从s到t的不成环有向路径P是指，P为由一系列有向边组成的从s至t的有向连通路径，且不允许重复经过任一节点；

7）路径的权重是指所有组成该路径的所有有向边的权重之和。

2 输入与输出
输入文件格式

以两个.csv 文件(csv 是以逗号为分隔符的文本文件)给出输入数据，一个为图的数据(G)，一个为需要计算的路径信息(s,t,V')。文件每行以换行符(ASCII'\n'即0x0a)为结尾。

1）图的数据中，每一行包含如下的信息：

LinkID,SourceID,DestinationID,Cost

其中，LinkID 为该有向边的索引，SourceID 为该有向边的起始顶点的索引，DestinationID为该有向边的终止顶点的索引，Cost 为该有向边的权重。顶点与有向边的索引均从0 开始 编号(不一定连续，但用例保证索引不重复)。

2）路径信息中，只有一行如下数据：

SourceID,DestinationID,IncludingSet

其中，SourceID 为该路径的起点，DestinationID 为该路径的终点，IncludingSet 表示必须经过的顶点集合V'，其中不同的顶点索引之间用'|'分割。

输出文件格式

输出文件同样为一个.csv 文件。

1）如果该测试用例存在满足要求的有向路径P，则按P 经过的有向边顺序，依次输出有向边的索引，索引之间用'|'分割；

2）如果该测试用例不存在满足要求的有向路径P，则输出两个字符NA；

3）只允许输出最多一条有向路径。

3 单个用例的评分机制
有解用例的排名机制

按下面流程对参赛者结果进行排名：
Step1： 对于提交的结果，进行合法性检验(详见题目描述)；
Step2： 程序运行时间不得超过10s；

若不满足上述的结果则本用例得分为0；

Step3： 计算提交的路径的权重，权重越小，排名越优；
Step4： 在权重相同的结果里，用程序运行时间进行排名，时间越短，排名越优。
无解用例的排名机制

按下列流程对参赛者结果进行排名：
Step1： 对于提交的结果，验证是否识别出该用例无解，若无法识别或者算法运行时间超10s，则本用例得分为0；
Step2： 用程序的运行时间进行排名，时间越短，排名越优。

单个用例的评分标准如下：

根据上面排名流程得到的排名，使用标准分计分(排名第一的提交者为100分)。

若所有人均未得到正确结果，则所有人均得分为0。

4 最终得分机制

平台会使用N个测试用例判题，该N个测试用例分为初级、中级、高级三个等级，参赛者对于每个测试用例都会得到一个百分制分数，使用加权平均分(初级权重为0.2，中级权重为0.3，高级权重为0.5)作为该参赛者的最终得分。

特别说明：在比赛初期，平台只放出初级、中级的测试用例，故此时满分为50分，在比赛后期，才会放出高级测试用例（具体发放时间会在网站公告通知），此时满分才为100分，请各位参赛者注意。

5 简单用例说明



在如上图所示的有向图中，我们会得到下面的有向图信息：

0,0,1,1

1,0,2,2

2,0,3,1

3,2,1,3

4,3,1,1

5,2,3,1

6,3,2,1

如果此时需要寻找从0到1的路径，且必须经过顶点2和3，我们会得到如下的路径信息：

0,1,2|3

对于该用例，可以找到如下两条可行路径:

1|5|4

2|6|3

由于第一条路径的权重为4，第二条路径的权重为5，所以此时最优解应该1|5|4。

运行环境

CPU：Intel Xeon CPU E5-2690 V2 @ 3.00GHz

内存：2G

内核：单核

编译器：gcc 4.8.4；java 1.7.0_95；

操作系统：linux Ubuntu 14.04.3 LTS，内核版本 Linux version 3.13.0-24-gineric

SDK：为方便选手做题，分别提供c++(兼容c）和Java SDK包供参考（见赛题下载包），详细描述信息请见SDK目录下的readme.txt。

讨论交流

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赛题答疑：

a）关于赛题：

问：V‘是否包含s,t?

答：不包含。虽然理论上来说，V'包含s，t也是合法的，但是没有意义，徒增程序工作量

问：P是否不能经过V'之外的点？

答：如果能够不经过V‘之外的点算出一条路也可以，但是绝大多数情况下是需要经过V'之外的点。

问：边与顶点索引的最大值是多少？

答：顶点的索引是[0,600]的正整数，边的索引是[0,4800]的正整数。

问：可以多次提交吗？

答：可以多次提交，目前暂定每人每天可以提交五次。得分以最新提交的程序为准。

问：这次比赛可以提供虚拟机环境吗？

答：抱歉，本次比赛不提供编程机器。如果只有windows，没有linux环境，建议安装virtualbox+ubuntu参赛

b）关于工程环境

问：是否限制编译选项？

答：作为面向对象的程序员，大赛约定的接口是可执行的程序，编译选项是实现细节，我们看不到也不关心。



问：是否允许并行计算？

答：算法难点不在于并行算法，而且初赛阶段判卷环境限制为单核，想并行也并行不起来。

问：使用Java性能上是否吃亏，会否给时间补偿？

答：1、对于我们这种算法题，并不会用到太多的java特性。一般说java比c++/c慢，是由于一些OO特性、GC等等造成的，而我们这道题并不需要用到OO，也没有太多内存动态申请的地方；

2、只有在算出路径权重一样的情况下，才会考虑使用性能排名，对于复杂的用例来说，不同的算法算出一样权重的概率很小。即使算出权重一样，由于性能吃亏而排名降低，也可能就低了一名，分数也就低了0.x分（如果是1万人参加排名，低一名只会少0.01分）

3、如果要给出补偿的话，找不出一个合适的补偿值，补偿的过高c++/c选手也会不满意的。


问1：demand文件是不是可以同时输入多行，然后程序分别对这多行需求做处理。

问2：如果demand文件多行，输出文件也按多行输出并与之对应？

问3：还有测试数据吗？什么时候放，放多少？


答：1不会多行，程序每次运行都只处理一个测试用例。2不会多行。3有的，今天就会放出一个更复杂点的测试，用例供大家调测使用。

c)关于参赛资格
问：有的学校未被邀请参赛，但是学生想参加怎么办？
答：正在添加相关的学校，您可以先做做题，报名晚几天也没影响的。

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大赛邮箱：codecraft@huawei.com

大赛网址：http://codecraft.huawei.com

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这里链接一个很早就写出程序的玩家（不一定是对的，请自行思量）：
http://blog.csdn.net/lwtdzh999/article/details/50804713
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自己也绑了条大腿.....



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参考资源：

【1】http://bbs.csdn.net/topics/391911624?page=1

【2】大赛网址：http://codecraft.huawei.com

【3】CSDN论坛，http://bbs.csdn.net/forums/hwcodecraft