Java电梯算法 编程之美
电梯作为现代楼宇中的重要交通工具，其优化调度算法一直是研究的热点。在本文中，我们将介绍一种常用的电梯调度算法——电梯调度算法之SCAN算法，并使用Java语言实现。
电梯调度算法之SCAN算法
SCAN算法是一种循环扫描算法，也被称为电梯算法或扫描算法。它的基本思想是将电梯的运动过程模拟为磁盘的读写过程。电梯在每一层楼上停留的时间可以忽略不计，只考虑电梯的运动过程。
SCAN算法的运动过程如下：
- 电梯初始位置为某一楼层，初始方向为上行。
- 沿着当前方向运动，逐层经过每一层楼。
- 当电梯到达最顶层或最底层时，改变运动方向。
- 继续按照新的方向运动，逐层经过每一层楼，直到再次到达最顶层或最底层。
- 如此往复，直到没有外部请求为止。
SCAN算法的优点是能够尽可能快地响应乘客的请求，且乘客的等待时间较短。下面我们用Java语言实现这一算法。
Java实现
首先，我们定义一个电梯类 Elevator，其中包含了电梯的当前楼层和运动方向等属性：
public class Elevator {
private int currentFloor; // 当前楼层
private int direction; // 运动方向，1表示上行，-1表示下行
public Elevator(int currentFloor, int direction) {
this.currentFloor = currentFloor;
this.direction = direction;
}
public int getCurrentFloor() {
return currentFloor;
}
public int getDirection() {
return direction;
}
// 其他方法...
}
接下来，我们定义一个请求类 Request，其中包含了乘客请求的楼层和方向等信息：
public class Request {
private int floor; // 请求的楼层
private int direction; // 请求的方向，1表示上行，-1表示下行
public Request(int floor, int direction) {
this.floor = floor;
this.direction = direction;
}
public int getFloor() {
return floor;
}
public int getDirection() {
return direction;
}
// 其他方法...
}
接下来，我们定义一个调度器类 ElevatorScheduler，用于实现SCAN算法：
import java.util.*;
public class ElevatorScheduler {
private Elevator elevator; // 电梯对象
private List<Request> requests; // 请求队列
public ElevatorScheduler(Elevator elevator) {
this.elevator = elevator;
this.requests = new ArrayList<>();
}
// 添加请求到请求队列中
public void addRequest(Request request) {
requests.add(request);
}
// 执行电梯调度
public void schedule() {
// 按照楼层排序请求队列
Collections.sort(requests, Comparator.comparingInt(Request::getFloor));
int index = 0;
while (!requests.isEmpty()) {
Request request = requests.get(index);
// 判断请求楼层与电梯当前楼层的关系
if (request.getFloor() > elevator.getCurrentFloor()) {
elevator.setCurrentFloor(elevator.getCurrentFloor() + 1);
} else if (request.getFloor() < elevator.getCurrentFloor()) {
elevator.setCurrentFloor(elevator.getCurrentFloor() - 1);
} else {
// 处理电梯停靠
System.out.println("电梯停靠在第" + elevator.getCurrentFloor() + "楼");
requests.remove(index);
continue;
}
// 判断电梯运行方向是否改变
if (elevator.getDirection() == 1 && request.getDirection() == -1) {
elevator.setDirection(-1);
} else if (e
