【问题标题】:Google Foobar: Bringing a Gun to a Guard FightGoogle Foobar:带枪参加警卫战
【发布时间】:2017-03-14 17:11:39
【问题描述】:

我的情况

我已经断断续续地应对这个挑战大约 9 天了,但我没有任何想法。到目前为止,我的解决方案通过了 9 / 10 个测试用例。我优化的解决方案运行得足够快,所以错误是实际的解决方案,而不是计算时间不够。如果有人能告诉我我缺少什么或者我的算法实际上并没有解决给定的问题,我将不胜感激。此外,我意识到我的一些代码并不完美 - 我计划在找到可行的解决方案后修复所有问题。

问题

呃-哦 - 你被一名指挥官 Lambdas 精英守卫逼到了墙角!幸运的是,您在穿过车站时从废弃的岗哨上抓到了一把光束武器,因此您有机会争取出路。但是光束武器对你和精英守卫都有潜在的危险:它的光束会从墙上反射,这意味着你必须非常小心你的射击位置,以免弹到自己身上!

幸运的是,光束只能传播一定的最大距离,然后变得太弱而无法造成伤害。您还知道,如果光束击中角落,它会以完全相同的方向反弹回来。当然,如果光束击中你或守卫,它会立即停止(尽管很痛苦)。

编写一个函数 answer(dimensions, your_position, guard_position, distance) 给出一个包含房间宽度和高度的 2 个整数的数组,一个包含房间中 x 和 y 坐标的 2 个整数的数组,一个数组房间内守卫 x 和 y 坐标的 2 个整数,并返回一个整数,该整数表示您可以射击以击中精英守卫的不同方向的数量,给定光束可以传播的最大距离。

房间的尺寸为整数 [1

例如,如果您和精英后卫位于尺寸为 [3, 2]、you_position [1, 1]、guard_position [2, 1] 且最大射门距离为 4 的房间中,您可以射门从七个不同方向击中精英守卫(从您所在位置给出矢量方位):[1, 0], [1, 2], [1, -2], [3, 2], [3, -2] , [-3, 2] 和 [-3, -2]。作为具体的例子,轴承[1, 0]的射门是距离为1的直线水平射门,轴承[-3, -2]的射门从左墙反弹,然后是底墙,然后击中精英后卫总射门距离为 sqrt(13),并且在轴承 [1, 2] 处的射门仅在顶墙上反弹,然后击中精英后卫,总射门距离为 sqrt(5)。

我未完成的解决方案 (Java)

public class Answer {  

public static int answer(int[] dimensions, int[] captain_position, int[] badguy_position, int distance) { 
    
    int parallelDimensionX = (2 * (distance / dimensions[0])) + 1;
    int parallelDimensionY = (2 * (distance / dimensions[1])) + 1;  
    int numDirections = 0;
    int distanceSquared = (int) Math.pow(distance, 2);      
    ArrayList<ArrayList<Double>> directions = new ArrayList<ArrayList<Double>>();
    ArrayList<ArrayList<Double>> sourceDirections = new ArrayList<ArrayList<Double>>();
    ArrayList<ArrayList<int[]>> sourceTracker = new ArrayList<ArrayList<int[]>>();
    
    for(int i = 0; i < 4; i++) {
        
        directions.add(new ArrayList<Double>());
        sourceDirections.add(new ArrayList<Double>());
        sourceTracker.add(new ArrayList<int[]>());
    }       
    
    ArrayList<ArrayList<int[]>> mirroredPlanes = MirroredPlanes(badguy_position, dimensions, new int[]{parallelDimensionX, parallelDimensionY});
    ArrayList<ArrayList<int[]>> mirroredSources = MirroredPlanes(captain_position, dimensions, new int[]{parallelDimensionX, parallelDimensionY});
    
    for(int i = 0; i < parallelDimensionX; i++) {
        
        for(int j = 0; j < parallelDimensionY; j++) {
            
            int[] sourcePoint = mirroredSources.get(j).get(i);
            
            if(sourcePoint[0] == captain_position[0] && sourcePoint[1] == captain_position[1]) {
                
                continue;
            }
            
            int[] vecA = new int[] {sourcePoint[0] - captain_position[0], sourcePoint[1] - captain_position[1]};
            
            double direction = Math.atan2(vecA[1], vecA[0]);
            int quadrant = 0;
            if(vecA[0] < 0) {
                
                quadrant++;
            }
            if(vecA[1] < 0) {
                
                quadrant += 2;
            }
            
            if(!sourceDirections.get(quadrant).contains(direction)) {
                
                sourceDirections.get(quadrant).add(direction);
                sourceTracker.get(quadrant).add(new int[]{j, i});
            } else {
                
                int sourceIndex = sourceDirections.get(quadrant).indexOf(direction);
                
                if((sourceTracker.get(quadrant).get(sourceIndex)[0] < j && j < parallelDimensionY / 2) || (sourceTracker.get(quadrant).get(sourceIndex)[0] > j && j > parallelDimensionY / 2)) {
                    
                    sourceTracker.get(quadrant).get(sourceIndex)[0] = j;
                }
                
                if((sourceTracker.get(quadrant).get(sourceIndex)[1] < i && i < parallelDimensionX / 2) || (sourceTracker.get(quadrant).get(sourceIndex)[1] > i && i > parallelDimensionX / 2)) {
                    
                    sourceTracker.get(quadrant).get(sourceIndex)[1] = i;
                }
            }
        }
    }
    
    for(int i = 0; i < parallelDimensionX; i++) {
        
        for(int j = 0; j < parallelDimensionY; j++) {
            
            int[] currPoint = mirroredPlanes.get(j).get(i);             
            
            if(captain_position[0] == badguy_position[0] && currPoint[0] == captain_position[0] && currPoint[1] != badguy_position[1]) {
                
                continue;
            }
            
            if(captain_position[1] == badguy_position[1] && currPoint[1] == captain_position[1] && currPoint[0] != badguy_position[0]) {
                
                continue;
            }
            
            if(Math.pow(currPoint[0] - captain_position[0], 2) + Math.pow(currPoint[1] - captain_position[1], 2) <= distanceSquared) {              
                
                int [] vecA = new int[] {currPoint[0] - captain_position[0], currPoint[1] - captain_position[1]};
                
                double direction = Math.atan2(vecA[1], vecA[0]);
                int quadrant = 0;
                if(vecA[0] < 0) {
                    
                    quadrant++;
                }
                if(vecA[1] < 0) {
                    
                    quadrant += 2;
                }
                
                
                if(directions.get(quadrant).contains(direction)) {
                    
                    continue;
                } else {
                    
                    directions.get(quadrant).add(direction);
                }       
                
                if(sourceDirections.get(quadrant).contains(direction)) {
                    
                    int index = sourceDirections.get(quadrant).indexOf(direction);
                    
                    int[] sourceIndex = sourceTracker.get(quadrant).get(index);
                    int[] sourcePoint = mirroredSources.get(sourceIndex[0]).get(sourceIndex[1]);
                        
                    if(Math.pow(sourcePoint[0], 2) + Math.pow(sourcePoint[1], 2) < Math.pow(currPoint[0], 2) + Math.pow(currPoint[1], 2)) {
                            
                        continue;
                    }
                    
                }
                
                numDirections++;
            }
        }
    }
    
    return numDirections;
}

public static ArrayList<ArrayList<int[]>> MirroredPlanes(int[] startingLocal, int[] planeDimensions, int[]mirrorDimensions) {
    
    ArrayList<ArrayList<int[]>> mirroredPlanes = new ArrayList<ArrayList<int[]>>();
    
    //int[][int[][]] mirroredPlanes = new int[mirrorDimensions[0]][mirrorDimensions[1]];
    int middleX = mirrorDimensions[0] / 2;
    int middleY = mirrorDimensions[1] / 2;
    
    for(int i = 0; i < mirrorDimensions[1]; i++) {
        
        ArrayList<int[]> curXList = new ArrayList<int[]>(); 
        mirroredPlanes.add(curXList);
        
        for(int j = 0; j < mirrorDimensions[0]; j++) {
            
            int[] curY = new int[2]; 
            
            int[] tempLocal = new int[]{startingLocal[0], startingLocal[1]};
            
            int modX = j - middleX;
            int modY = i - middleY;
                        
            if(modX % 2 != 0) {
                
                tempLocal[0] = planeDimensions[0] - startingLocal[0];
            }
            
            curY[0] = tempLocal[0] + (modX * planeDimensions[0]);
            
            if(modY % 2 != 0) {
                
                tempLocal[1] = planeDimensions[1] - startingLocal[1];
            }
            
            curY[1] = tempLocal[1] + (modY * planeDimensions[1]);
            
            curXList.add(curY);
        }
    }
    
    return mirroredPlanes; 
}

}

我尝试过但目前不在代码中的事情

  • 检查激光是否击中角落
  • 检查激光是否先于警卫击中队长

失败的测试用例

int[] dimensions = new int[] {42, 59};
int[] captain_position = new int [] {34, 44};
int[] badguy_position = new int[] {6, 34};
int distance = 5000;
//Desired Output: ??? (Unknown)
//Actual Output: 31694 (Incorrect)

【问题讨论】:

  • 测试用例的预期输出是什么?实际发生了什么?我看到了你失败的测试用例,你对问题的解释真的很透彻,但你实际上并没有说明测试的期望或失败是什么。
  • @BrandonMcKenzie 我不知道测试用例的预期输出是什么。从技术上讲,我什至不应该知道测试用例的输入是什么,但我能够通过蛮力弄清楚。当我通过我的代码运行测试用例时,它给了我 31694。我猜测错误是什么 - 是我没有考虑某种会降低该数字的边缘情况。
  • 平行维度X和Y的值是怎么得到的?你正在采取什么方法来解决这个问题。从解决方案不是很清楚。
  • @AbhilekhSingh 为了获得尺寸,我将最大激光距离除以房间的尺寸,以查看我需要检查多少个可能的平行房间(添加一个以包括第一个房间)。我正在采取的方法是在这些平行房间中反映坏人的位置,看看是否有可能击中那个坏人(因为反映坏人的位置本质上是展开激光反弹)。我也想看看激光是否会在坏人之前击中光源(这会很糟糕),但我不确定我的那部分是否正确。
  • 你终于把所有的测试都接受了吗?

标签: java algorithm


【解决方案1】:
int[] dimensions = new int[] {2, 5};
int[] captain_position = new int [] {1, 2};
int[] badguy_position = new int[] {1, 4};
int distance = 11;

对于这个测试,您的代码返回 35,而我接受的(从今天起)代码返回 27,希望较小的测试可以帮助您发现错误。

【讨论】:

  • 非常感谢您!你能想到你考虑的任何可能减少接受方向数量的边缘情况吗?我也会自己调试,但如果你已经看到了很大的不同,那么知道我忽略了哪个概念会很有帮助。
  • 更新:我修改了代码并且能够得到它,因此它仍然通过了测试 1 - 9,但没有通过测试 10。这次我为您的测试用例得到 27。不过,我一定还是遗漏了一些东西。我对测试用例 10 的错误答案现在是 31135(之前是 31694)
  • 这可能不是您正在寻找的答案,但我在通过前九个测试的代码和接受的代码之间完全改变了我的算法。当我有更多时间时,我会尝试看看你的代码。
  • 每一对(点,中心)都有唯一确定的线方程y = ax + b,当两个点具有相同的时会发生什么?
  • @Avix,你怎么知道隐藏测试的答案?
【解决方案2】:

这里你再拿一些测试用例

dimensions = [10,10]
captain_position = [4, 4]
badguy_position = [3,3]
distance = 5000

我没有使用java。顺便说一句,ans = 739323

dimensions = [23,10]
captain_position = [6, 4]
badguy_position = [3,2]
distance = 23

ans  = 8

我不会发布代码或逻辑。提示:你能看到影子后面的敌人吗?环顾四周

【讨论】:

    【解决方案3】:

    我没有通过的唯一测试是测试 10,我发现错误出现在我的代码中测试是否会在坏人之前击中船长的代码部分,因此从该区域开始调试。给你一个测试用例,MWaw的例子

    int[] dimensions = new int[] {2, 5};
    int[] captain_position = new int [] {1, 2};
    int[] badguy_position = new int[] {1, 4};
    int distance = 11;
    

    给了我这个关于拍摄角度(作为矢量)的问题

    [-6, -3]
    [-4, -5]
    [-6, 5]
    [-4, -7]
    

    【讨论】:

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