天梯匹配系统 - 简单实现

本文介绍了开发一个支持多人对战游戏的天梯匹配系统的过程,系统要求包括不同对战模式、分段限制、组队匹配和黑店数量平衡等。匹配算法基于红黑树,通过预选玩家、排序和位置调整确保匹配公平。代码已开源,可通过HTTP JSON请求或JUnit测试。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

最近利用业余时间开发一个支持多人对战游戏的天梯匹配系统,纯粹练手之用。该天梯系统需要满足以下要求

1. 有单人对战和多人对战模式,例如从1v1到5v5

2. 每个人都有两个天梯分,分别是1v1的天梯分,和2v2或以上对战的天梯分

3. 每局匹配的最高分和最低分玩家分差不能超过设定值

4. 每局匹配双方间分差不能超过设定值

5. 每个人可和一名或多名好友组队共同参与天梯匹配,组队后系统将计算组内天梯值平均分并适量加成作为匹配依据

6. 成功的匹配必须在对战双方同时包含相同的黑店数量。

7. 玩家选择好对战模式后,开始参与天梯匹配,如果匹配成功则返回对阵双方的匹配结果,否则返回空


实现思路概要

1. 匹配池按照<分数,参与玩家/组队列表>的键值对建立红黑树

2. 每一个新玩家/组队参与进来,将会根据对战模式在天梯池寻找合适玩家

3. 匹配过程首先会在天梯池中,选择预选玩家数量 = 对战所需玩家数量 + 一定buffer的玩家数量,选取规则为以当前新玩家分值为起点,分别向高低分数交替选择剩余玩家,直到满足预选玩家数量或者最高分和最低分玩家分差超过设定值

4. 如果预选玩家数量小于对战所需玩家数量 ,则把已选取的玩家和新玩家重新放回匹配池并退出

5. 对预选玩家进行排序,排序依据为队伍大小和新玩家/组队一样,则优先。否则按分数接近程度排列

6. 根据排序结果依次把新玩家和预选玩家交替放入匹配结果的两队中

7. 如果没有在对战双方匹配到的对等的黑店数量,则视为匹配失败

8. 最后根据对战双方天梯分差进行有必要的位置对调,使得两队天梯分总分差最小。


最新代码可从https://github.com/loveisasea/dmatch.git下载


项目采用web形式,可通过http的json请求测试,postman的url为地址。当然也可使用JUnit等工具测试,这就不一一列出了。

示例




其中匹配核心算法如下

package com.fym.match;

import com.fym.core.err.OpException;
import com.fym.core.err.OpResult;
import com.fym.game.enm.GameType;
import com.fym.match.obj.IUnit;
import com.fym.match.obj.Match;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.*;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

/**
 * Created by fengy on 2016/5/25.
 */
@Component
public class MatchEngine implements InitializingBean {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(MatchEngine.class);

    private Map<GameType, TreeMap<Integer, Queue<IUnit>>> matchPools = new HashMap<>();

    private final static int Max_Score_Diff = 100;

    private final static int Buffer_Match = 4;


    public synchronized  Match tryMatch(final IUnit mUnit, Integer gameTypeKey) throws OpException {
        return this.tryMatch(mUnit, GameType.get(gameTypeKey));
    }


    /**
     * 匹配函数
     * 思路:
     * 1. 先从参赛者分数震荡向高低两边取未匹配玩家和组队,需要符合最大分数差,而且选取数量带有一定buffer
     * 2. 把第一步选取出来的玩家按照规模大小接近和分值接近排序
     * 3. 从结果集中
     * @param mUnit
     * @param gameType
     * @return
     * @throws OpException
     */
    public synchronized Match tryMatch(final IUnit mUnit, GameType gameType) throws OpException {
        TreeMap<Integer, Queue<IUnit>> matchpool = this.matchPools.get(gameType);
        if (matchpool == null) {
            throw new OpException(OpResult.INVALID, "找不到该比赛类型" + gameType);
        }
        if (mUnit == null || mUn
<think>好的,我现在需要回答用户关于天梯赛中Python题目及解题思路的问题。首先,我得先理解用户的需求。用户提到了天梯赛,这通常指的是中国高校计算机大赛中的团体程序设计天梯赛(GPLT)。他们想查找相关的Python资料或题目,特别是解题思路。 根据用户提供的系统级指令,回答必须用中文,行内数学公式用$...$,独立公式用$$...$$,并且要生成相关问题。同时,用户还提供了两个引用,引用1提到在Python中使用eval函数处理带大量括号的题目时会导致栈溢出,只能通过模拟栈来解决;引用2则提到L1题目较简单但需仔细读题,L2题目难度更高。 首先,我需要整理天梯赛中常见的Python题目类型和解题思路。L1通常是基础题,可能涉及字符串处理、模拟题、简单数学计算等。例如,用户提到的eval问题,可能需要手动处理括号,避免栈溢出。L2可能涉及数据结构如栈、队列、树,以及算法如DFS、BFS等。L3则更复杂,可能需要动态规划、图算法等高级技巧。 接下来,我需要确保回答结构清晰,分点说明。可能需要分成不同难度级别(L1、L2、L3),每个部分举例子,并附上解题思路和代码示例。同时,要引用用户提供的两个引用,例如在提到括号处理时引用[^1],在提到L1题目注意事项时引用[^2]。 然后,生成相关问题。需要根据回答内容提出三个相关的问题,例如如何优化栈模拟、L2题目的常见算法、如何准备天梯赛的时间管理等。 需要检查LaTeX语法是否正确,例如变量用$...$,独立公式单独成段。但根据用户的问题,可能数学公式较少,但如果有的话需要正确应用。例如,在提到数学计算时,可能用到公式如$O(n \log n)$的时间复杂度。 最后,确保回答真实可靠,参考提供的引用,并自然地将引用标识放在相关段落末尾。例如,在讨论eval函数的问题时,末尾添加[^1]。 现在,组织内容:先介绍天梯赛,分L1、L2、L3各级别,每个级别给出例子和解题思路,代码示例注意Python中的栈模拟问题,最后生成相关问题。确保每个部分都清晰,并正确引用。</think>### 天梯赛 Python 题目及解题思路 天梯赛(GPLT)题目分为 **L1、L2、L3** 三个难度等级,Python 解题需注意语法简洁性、运行效率及特殊输入处理。以下是典型题型及思路: --- ### 一、L1 基础题 **特点**:考察基本编程能力与逻辑,但需仔细读题避免低级错误。 #### 示例:表达式求值(括号处理) **问题**:输入含多层括号的表达式,求值。 **难点**:直接使用 `eval` 函数处理大量括号可能导致栈溢出[^1]。 **解题思路**: 1. 手动实现**栈模拟**,处理运算符优先级和括号匹配。 2. 分阶段处理:数字解析、运算符优先级比较、括号内子表达式递归计算。 ```python def calculate(s): stack = [] num = 0 sign = 1 res = 0 ops = {'+', '-', '*', '/'} for ch in s: if ch.isdigit(): num = num * 10 + int(ch) elif ch == '(': stack.append((res, sign)) res, sign = 0, 1 elif ch == ')': res += sign * num num = 0 prev_res, prev_sign = stack.pop() res *= prev_sign res += prev_res elif ch in ops: res += sign * num num = 0 sign = 1 if ch == '+' else -1 if ch == '-' else ... return res + sign * num ``` --- ### 二、L2 进阶题 **特点**:涉及数据结构与经典算法,如栈、树、DFS/BFS。 #### 示例:二叉树路径搜索 **问题**:给定二叉树,找到所有从根到叶子且节点和为定值的路径。 **解题思路**: 1. 使用 **DFS 递归** 遍历所有路径。 2. 回溯时维护当前路径和总和。 ```python class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right def find_paths(root, target): res = [] def dfs(node, path, current_sum): if not node: return current_sum += node.val path.append(node.val) if not node.left and not node.right and current_sum == target: res.append(list(path)) dfs(node.left, path, current_sum) dfs(node.right, path, current_sum) path.pop() dfs(root, [], 0) return res ``` --- ### 三、L3 综合题 **特点**:需结合复杂算法(如动态规划、图论)与优化技巧。 #### 示例:最短路径计数 **问题**:求带权图中两点间最短路径的数量。 **解题思路**: 1. 使用 **Dijkstra 算法** 找最短路径。 2. 维护 `dist` 数组记录最短距离,`count` 数组记录路径数。 3. 松弛边时更新距离和计数: - 若新距离更小,则重置计数; - 若等距,则累加计数。 ---
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