Wataru

Попробуйте переписать с массивами фиксированной длины. Во всех реализациях по вашим ссылкам вершины нумеруются строками и куча массивов типа distance и visited на самом деле являются словарями, или как это в js называется. Это работает сильно медленнее тупого массива, пронумерованного от 0 до n.

Вам понадобится один словарь для перенумерации вершин в числа. Потом преобразуйте гарф на массив массивов, вместо этого сложного объекта.

И уже на нем гоняйте дейкстру. Должно по карйней мере в пару раз ускорится. А то и во все 10.

ООП - это не только, когда вы берете какие-то сущности из предметной области и оборачиваете каждую в объект, который что-то умеет делать. Это больше подход к организации кода. Вы делите задачу на подзадачи, а данные на обособленные части, абстрагируете детали внутри объектов. Это позволяет снижать сложность архитектуры. Теоретически любую программу можно написать внутри одной огромной функции с кучей goto. Но так никто не делает, потому что это невозможно поддерживать и невероятно сложно написать. ООП - это логическое продолжение процедур. Теперь вы не только какие-то части программы абстрагируете в одном месте, но теперь еще и данные вмести с ними.

Мне нужен объект, который будет хранить состояние/данные, и есть общие операции над этим состоянием?

Вопрос: что значит нужен? Всегда можно взять глобальную переменную, написать функции, которые это состояние принимают и что-то с ним делают. Но довольно часто организация в виде объекта просто удобнее.

Как я уже писал в другом вопросе - вам не нужны касательные из каждой точки на все полигоны. Нужны лишь общие касательные к каждой паре полигонов. Если полигоны не пересекаются, то таких всего 4 штуки. Если же они пересекаются, то их может быть сколько угодно.

Как-то сильно ускорить мне не удалось, но можно брать каждую точку одного полигона, строить 2 касательные на другой полигон и оставлять только те, которые одновременно являются касательными к первому полигону.
Это проверяется через векторные произведения веторов-сторон и вектора отрезка между полигонами. Отрезок между полигонами должен быть между двумя векторами сторон (если они ориентированны в одну сторону, скажем, против часовой стрелки). Это должно уже в почти в 4 раза уменьшить количество отрезков у вас.

Еще, возможно, тут проблема не в касательных. Вот у вас 20 полигонов, в каждом по 8 точек - это 160 точек начал. Для нахождения касательных к полигону можно перебрать все вершины. Это еще раз по 20*8=160. Итого, получается 160^2=25600 операций. Операции сложные (найти 3 вектора, взять векторные произведения), да. Но жаже если умножить это на 50, получается 1,280,000 элементарных операций. Современные процессоры выполняют миллиарды таких операций в секунду. Т.е по этой грубой прикидке - построение всех касательных занимает считанные миллисекунды.

У вас очень тормозит проверка на пересечения возможных кандидатов с полигонами.
Во-первых, как только вы нашли пересечение - можно дальше не проверять. Разделите циклы по intersect_any_1 и intersect_any_2 и останавливайтесь, как только нашли пересечение. Во-вторых, вы для каждой касательной заново строите объекты turf.js. Это, возможно, очень медленно.

Ну и, похоже turf.js слишком тормозной. Моя демка на C++ для 100 полигонов находит все хорошие касательные без пересечений за 30мс. А если отсекать полигоны по bounding box, то 16-20мс. Ну в 10 раз javascript медленнее. У вас явно что-то совсем не то делается где-то.

Если боты должны обходить полигоны на каком-то расстоянии (не могут их касаться, как у вас на картинке), то раздуйте все полигоны на этот радиус (для каждой вершины найдите 2 внешние нормали к соседним сторонам, сдвиньте стороны на r вдоль этих нормалей и пересеките). Можно вывести формулу на бумажке через косинусы/синусы между нормалями (т.е. векторное/скалярное произведения нормалей). Надо будет к точке прибавить обе нормали, умноженные на 1/(cos(a/2)*sqrt(2+2cos(a))), где a - угол между нормалями.

Теперь можно считать ботов точками и они могут касаться полигонов.

Постройте граф. Вершины в графе - вершины полигонов, боты и игрок. Для каждой вершины и другого полигона найдите 2 касательные с точки на полигон - можно перебрать все отрезки из вершины на другой полигон и отбросить те, относительно которых 2 стороны второго многоугольника лежат по разные стороны. Также все эти касательные проверьте на пересечение со всеми остальными полигонами и удалите те, которые пересекаются (проверьте каждую сторону полигона, и пересеките сторону с известным отрезком-касательной).

Теперь у вас остались только касательные, по которым имеет смысл ходить. Добвьте их в граф (длины ребер равны длине отрезков).
Также добавьте в граф все ребра многоугольников. Все кратчайшие пути мужду всеми точкаим идут в этом графе. Вы или идете вдоль полигона, или идете из текущей точки по касательной к какому-то полигону. Очевидно, что это любой другой путь можно улучшать, пока он не станет состоять из этих кусков.

Теперь, для каждого бота и игрока сделайте то же самое - постройте касательные на все многоугольники, удалите те, которые пересекаются с другими полигонами. Также добавтье прямые пути игрок-бот, если нет пересечений с полигонами. В этом графе нужно найти кратчайшие пути (лучше Дейкстрой от игрока до всех ботов).

Обход других ботов делается так - у ботов есть подсчитанные пути. Боты пытаются сделать маленькие шаги вдоль пути. Если они пересекаются с другим ботом, то можно пропустить ход, или попытаться толкнуть другого бота. Расствьте ботам случайные приоритеты и, если бот с большим приоритетом хочет пересечься с ботом с меньшим приоритетом, то второй делает шаг назад.

Они будут толпиться в узких проходах, но в итоге выстроятся шеренгой и пойдут друг за другом. Но это если игрок один. Тогда боты идут в одну сторону. Если они могут ходить против друг друга, то будет хуже. Они могут запереть друг друга в узком проходе и долго выталкивать друг друга.

Теперь - пересчет при движении игрока. Переодически надо пересчитывать пути для ботов. Для этого надо перестроить касательные от игрока и ботов на полигоны и снова прогнать Дейкстру.

Теперь про скорость. Можно делать просто, как я описал выше. Все что надо - это уметь проверять, что 2 отрезка пересекаются, и что полигон лежит по одну сторону от луча. Ну и алгоритм Дейкстры.

Касательные между препятствиями вы строите только один раз, тут скорость не так важна. Хуже с точками ботами и игроком. Тут касательные надо искать часто. Если полигоны очень большие, то можно искать точки пересечения и касательные за логарифм, но это очень заумные алгоритмы, через троичный поиск. Могу потом написать, если надо.

Самое медленное, это для каждой касательной проверять на пересечения со всеми полигонами (это n^2 проверок, если у вас n полигонов). Тут можно тоже очень хитро ускорить до n log n проверок, если все касательные отсортировать по углу и потом сделать что-то вроде алгоритма заметающей прямой, но вращать ваш взгляд вокруг точки. Это совсем сложно даже описать, не говоря уж о реализации. Надо складывать полигоны в что-то вроде сбалансированного дерева поиска, которое будет поддерживать их в отсортированном порядке относительно расстояния до точки. Каждая касательная или добавляет полигон, или удаляет его. Вы добавляете касательную только если при добавлении или удалении полигона он был самым ближайшим. Тут нужно будет уметь определять расстояние от точки до полигона вдоль прямой. Опять же, можно сделать тернарным поиском по точкам полигона.

Еще есть вариант через BSP (как в Думe. Дейстивительно эта задача, фактически, узнать, какие полигоны видны из любой точки. Очень близкро к компьютерной графике). Надо разбить всю плоскость на области и для каждой области хранить, на какие полигоны есть касательные из нее. Для этого надо все стороны полигонов продлить до прямых. Все со всем персечь, выделить области. Потом для любой точки в каждой области построить касательные и сохранить. Потом все эти области объеденить в BSP. Это очень хорошее ускорение, но оно работет только если у вас карта статичная. Можно предподсчитать и записывать в файл уже BSP.

Поиск пути в графе тоже можно подускорить. Без добавления ботов и игрока в граф найдите все кратчайшие пути методом Флойда. Теперь, когда вы построили все касательные, для каждого бота переберите касательную его и касательную из игрока. Вы можете моментально подсчитать кратчайший путь через эти касательные, ведь часть пути внутри графа на полигонах уже предподсчитана из алгоритма Флойда. Это будет заметно быстрее, чем гнать дейкстру каждый раз, ибо касательныйх сильно меньше, чем вершин всего в графе.

Алгоритм обхода в ширину или в глубину. Еще его называют алгоритм заливки. Гуглите. Если за одну заливку вы закрасили все черные пиксели, то фигура одна. Иначе, если компонент взязности несколько - разрыв есть.

Мне лень разбираться в вашем коде. Вот правильное решение:

Для всех интервалов добавить в массив точек пары {время начала, +1} и {время конца+1, -1}. Это массив точек - границ вакансий на оси времени (прибавляем 1 к времени конца, потому что последняя секунда включена в интервал). Потом сортируем этот массив. Теперь одиним проходом можно выделить из массива все отрезки времени и сколько на них было открыто вакансий.

Для этого заведите счетчик, изначально равный нулю и пройдитесь по массиву прибавляя текущее второе значение в парек счетчику в конце цикла.
Перед этим, если текущая точка лежит правее предыдущей, то отрезок от предыдущей точки до текущей имеет ровно столько открытых вакансий, сколько записано в счетчике.

Для простоты советую сначла одним циклом выделить все отрезки и сложить их в отдельный массив (опять пара - длина отрезка, количество вакансий). Потом пройтись по массиву (или во время складывания) найти максимальное количество вакансий. Потом пройтись еще раз и просуммировать времена для всех отрезков с данным количеством вакансий.

Еще можете посмотреть предыдущий ответ вашему товарищу по курсу: В чем ошибка в алгоритме поиска количества интервалов?

Как преобразовать слова?

Ответ "можно" если
1) Каждому символу первой строки соответствует один и тот же символ второй строки
2) Если есть замены в виде цикла (вроде а->б, б->в, в->а), то нужна хотя бы одна свободная буква (та, которая не стоит справа в замене).

Решается так:
1) Проверить, что строки равны. Это особый случай
2) Проверить, что длина одинаковая?
3) Завести мап символ->символ, пройтись по строкам параллельно и записывать мап[строка1[i]] = строка2[i], если там пусто. Иначе - проверить, что там уже записано то же самое.
4) Проверить, что различных символов во второй строке меньше 33. Можно с помощью сета, который наполняется в том же цикле, что и в шаге 3.

Подсказка: все большие буквы подпадают под "[A-Z]" (надеюсь, вопрос не про русский язык?). Теперь вам надо проверить, есть ли в строке хоть одна буква подпадающая под эту регулярку.