JavaScript格斗赛程编排：实现选手轮休间隔的动态算法设计

本文详细介绍了一种javascript算法，旨在解决格斗赛程编排中确保选手轮休间隔的问题。通过动态维护一个“疲劳选手列表”和“已编排场次索引”，该算法能够根据用户设定的最小轮休场次间隔，智能地为每场比赛分配合适的序号，避免同一选手连续参赛，从而实现公平且符合规则的赛程安排。

赛程编排挑战：确保选手轮休

在竞技体育赛事，尤其是格斗比赛中，确保选手在连续比赛之间有足够的休息时间至关重要。这不仅关系到选手的体能恢复和比赛表现，更是出于对选手健康的保护。一个常见的规则是，同一位选手在参加完一场比赛后，必须间隔一定数量的比赛（例如3-4场）才能再次上场。

传统或简单的赛程编排方法往往难以满足这一复杂约束。例如，如果仅按原始顺序分配比赛场次，很容易出现同一选手在短时间内连续作战的情况，如下面的错误示例所示：

const data = [
  {"id":"1","fighter1":"paul","fighter2":"anna","fightNumber":1},
  {"id":"2","fighter1":"jack","fighter2":"paul","fightNumber":2}, // 错误：paul连续参赛
  {"id":"3","fighter1":"roger","fighter2":"law","fightNumber":3},
  {"id":"4","fighter1":"lee","fighter2":"law","fightNumber":4},
  {"id":"5","fighter1":"law","fighter2":"paul","fightNumber":5}, // 错误：paul在短间隔后再次参赛
  // ...
];

目标是生成一个全新的赛程，其中每位选手的两次比赛之间都满足设定的最小场次间隔。例如，如果间隔为3场，Paul在第1场比赛后，其下一次比赛最早应在第1+3+1=5场。

核心算法设计

为了解决上述问题，我们需要一种动态分配比赛场次的策略。该策略的核心思想是：在确定每一场比赛的序号时，需要实时检查所有参与过近期比赛的选手，确保他们处于“疲劳”状态，不能立即再次参赛。

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算法主要通过以下几个关键概念实现：

1. 最小轮休间隔（gapNumber）：这是一个可配置的参数，表示选手两次比赛之间至少需要间隔的场次数量。
2. 疲劳选手列表（tiredFightersList）：一个动态维护的列表，记录了最近 gapNumber 场比赛中出场的选手。这些选手在当前场次中被视为“疲劳”，不能再次参赛。
3. 已编排场次索引（compiledIndexes）：一个集合，用于记录原始比赛数据中哪些场次已经被成功编排到新的赛程中，避免重复编排。

算法流程如下：

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1. 初始化： 设置 tiredFightersList 和 compiledIndexes 为空。
2. 遍历生成新赛程： 算法将从 fightNumber: 0 开始，依次为每一场比赛分配序号。
   • 确定当前疲劳选手： 对于当前的 fightNumber，从 tiredFightersList 的末尾取出最近 gapNumber 场比赛中涉及的所有选手。将这些选手汇总成一个临时的“当前疲劳选手”集合。
   • 寻找可用比赛： 遍历原始的比赛数据 data。对于每一场原始比赛：
     • 检查该比赛是否已被编排（通过 compiledIndexes）。
     • 检查该比赛的两位选手是否都在“当前疲劳选手”集合中。
     • 如果该比赛尚未被编排，且其两位选手均不在“当前疲劳选手”集合中，则认为这是一场“可用比赛”。
   • 编排比赛： 找到第一场“可用比赛”后，将其分配给当前的 fightNumber。
   • 更新状态：
     • 将该场比赛的两位选手添加到 tiredFightersList 的当前位置（对应当前的 fightNumber）。
     • 将该比赛在原始数据中的索引添加到 compiledIndexes。
   • 处理无可用比赛情况： 如果遍历完所有原始比赛仍未找到“可用比赛”，则表示当前 gapNumber 设定下，数据不足以填满所有场次。此时，可以为该 fightNumber 创建一个空比赛记录（或仅保留序号），表示该场次无法安排。

代码实现

以下是基于JavaScript的实现代码，它结合了HTML界面，允许用户动态选择轮休间隔。

HTML 用户界面

选择选手轮休的最小间隔场次：

  1
  2
  3
  4



计算赛程





请注意：间隔越大，可能导致无足够选手可用，部分场次可能为空。

JavaScript 核心逻辑

const data = [
  { id: "1", fighter1: "paul", fighter2: "anna", fightNumber: null },
  { id: "2", fighter1: "jack", fighter2: "paul", fightNumber: null },
  { id: "3", fighter1: "roger", fighter2: "law", fightNumber: null },
  { id: "4", fighter1: "lee", fighter2: "law", fightNumber: null },
  { id: "5", fighter1: "law", fighter2: "paul", fightNumber: null },
  { id: "6", fighter1: "roger", fighter2: "anna", fightNumber: null },
  { id: "7", fighter1: "lee", fighter2: "jack", fightNumber: null },
  { id: "8", fighter1: "roger", fighter2: "anna", fightNumber: null },
  { id: "9", fighter1: "lee", fighter2: "jack", fightNumber: null },
];

function calculatreFight() {
  // 获取用户设定的轮休间隔
  const gapNumber = parseInt(document.getElementById("gapNumberInput").value);

  // 存储每场比赛的选手，用于判断后续比赛的疲劳状态
  const tiredFightersList = []; 
  // 存储已编排的原始比赛的索引，避免重复编排
  const compiledIndexes = []; 

  // 使用 map 遍历生成新的赛程数组
  const fights = data.map((element, index) => {    
    // 从 tiredFightersList 中获取最近 gapNumber 场比赛的选手
    // slice(-gapNumber) 获取数组末尾的 gapNumber 个元素
    // reduce 将这些元素（每场比赛的选手数组）扁平化成一个包含所有疲劳选手的数组
    const tiredFighters = tiredFightersList.slice(-gapNumber).reduce((prev, curr) => {
      if (curr) { // 确保 curr 不是 undefined (处理无可用比赛的情况)
        curr.map(fighter => !prev.includes(fighter) ? prev.push(fighter) : null)
      }
      return prev;
    }, []);

    let searchIndex = 0; // 从原始数据开头开始搜索
    // 循环查找符合条件的比赛：
    // 1. 比赛的 fighter1 或 fighter2 不在 tiredFighters 中
    // 2. 该比赛的原始索引尚未被编排 (compiledIndexes)
    while (tiredFighters.includes(data[searchIndex]?.fighter1) ||
           tiredFighters.includes(data[searchIndex]?.fighter2) ||
           compiledIndexes.includes(searchIndex)) {
      searchIndex += 1;
      // 如果搜索到数据末尾，说明没有可用的比赛了
      if (searchIndex >= data.length) break;
    }

    // 记录当前场次（index）的选手，用于后续的疲劳判断
    // 如果 searchIndex 超出范围，data[searchIndex] 为 undefined，此时记录的选手也为 undefined
    tiredFightersList[index] = [data[searchIndex]?.fighter1, data[searchIndex]?.fighter2];
    // 记录当前编排的原始比赛索引
    compiledIndexes.push(searchIndex);

    // 返回新的比赛对象，包含原始数据和新的 fightNumber
    // 如果 data[searchIndex] 为 undefined，则只返回 { fightNumber: index }
    return {
      ...data[searchIndex], // 展开原始比赛数据
      fightNumber: index + 1 // fightNumber 从 1 开始
    };
  });

  console.log(fights);
}

运行与验证

通过上述HTML和JavaScript代码，用户可以选择不同的 gapNumber 来测试赛程编排效果。例如，当选择 gapNumber 为3时，预期的输出应类似于：

[
  { id: "1", fighter1: "paul", fighter2: "anna", fightNumber: 1 },
  { id: "3", fighter1: "roger", fighter2: "law", fightNumber: 2 },
  { id: "7", fighter1: "lee", fighter2: "jack", fightNumber: 3 },
  { id: "2", fighter1: "jack", fighter2: "paul", fightNumber: 4 }, // paul 间隔了 2 场 (2,3) 再次出场
  { id: "6", fighter1: "roger", fighter2: "anna", fightNumber: 5 },
  { id: "4", fighter1: "lee", fighter2: "law", fightNumber: 6 },
  { id: "5", fighter1: "law", fighter2: "paul", fightNumber: 7 }, // paul 间隔了 2 场 (5,6) 再次出场
  { id: "8", fighter1: "roger", fighter2: "anna", fightNumber: 8 },
  { id: "9", fighter1: "lee", fighter2: "jack", fightNumber: 9 }
]

在上述示例中，paul 在 fightNumber: 1 之后，于 fightNumber: 4 再次出场，间隔了 fightNumber: 2 和 fightNumber: 3 两场比赛，符合 gapNumber = 3 的要求（即至少间隔 gapNumber - 1 场）。

注意事项与总结

1. 数据充足性： 当 gapNumber 设置得较大，或者原始比赛数据中的选手种类和数量有限时，算法可能会遇到无法找到符合条件的比赛的情况。此时，data[searchIndex] 将为 undefined，生成的比赛对象可能只包含 fightNumber 属性，而没有选手信息。这是预期行为，表示该场次无法安排。
2. 算法效率： 内部的 while 循环在最坏情况下可能遍历整个 data 数组，而 map 函数也遍历 data 数组。因此，对于非常庞大的数据集，算法的性能可能需要进一步优化。但在大多数实际赛程编排场景中，比赛数量通常在可接受范围内。
3. 公平性考量： 当前算法是按照原始 data 数组的顺序寻找第一个符合条件的比赛。如果需要更复杂的公平性（例如，避免某些选手总是优先出场），可能需要调整 while 循环中的搜索策略，例如引入随机性或更复杂的优先级排序。
4. fightNumber 的起始值： 代码中 fightNumber: index + 1 是为了让比赛序号从1开始，如果需要从0开始，可以直接使用 index。

通过这种动态规划和实时检查的算法，我们能够有效地解决格斗赛程编排中选手轮休间隔的复杂约束，确保赛事的公平性和选手的健康。这种方法具有良好的可配置性，可以根据具体规则调整 gapNumber，以适应不同的赛事需求。