堅(jiān)持是勝利的硬道理，2022華為軟件精英挑戰(zhàn)賽冠軍分享比賽經(jīng)驗(yàn)

5月21-22日，2022第八屆華為軟件精英挑戰(zhàn)賽-“普朗克計(jì)劃”總決賽及頒獎典禮在深圳成功舉辦。大賽吸引了來自國內(nèi)外826所高校、3291支隊(duì)伍、2萬余名大學(xué)生報(bào)名參賽，歷時(shí)兩個(gè)多月的激烈角逐，經(jīng)過八大賽區(qū)區(qū)域初賽、區(qū)域復(fù)賽、全球總決賽等環(huán)節(jié)的層層考驗(yàn)，最終，來自粵港澳賽區(qū)的“我們啥也不會”隊(duì)獲得全球總決賽冠軍。賽隊(duì)撰文分享比賽經(jīng)驗(yàn)。

一、比賽初衷

我們是2022華為軟件精英挑戰(zhàn)賽冠軍隊(duì)伍--我們啥也不會隊(duì)。“我們啥也不會”卻拿了冠軍，聽起來有點(diǎn)凡爾賽。但在我們隊(duì)伍剛開始報(bào)名參賽的時(shí)候，是完全沒有預(yù)知到冠軍這份意外之喜的。畢竟，當(dāng)初我們只是抱著重在參與的心態(tài)，想通過華為舉辦的這場大型的全球性的比賽，看一看自己的編碼水平與頂尖高手的差距，然后以此激勵(lì)自己不斷學(xué)習(xí)進(jìn)步，這是我們隊(duì)伍參加華為軟件精英挑戰(zhàn)賽的真實(shí)的初衷。

二、回顧初賽

回顧這兩個(gè)月的比賽經(jīng)歷，一些場景恍如昨日。印象深刻也是讓我感覺最難的時(shí)候是在初賽階段，因?yàn)槌煽儾惶硐?，我們?nèi)齻€(gè)人可以用“寸步不離”來形容每一次的參賽方案討論。在實(shí)驗(yàn)室做比賽的時(shí)候在討論，去食堂吃飯?jiān)谟懻?，排?duì)做核酸在討論，回去寢室了還打電話討論。接著嘗試各種想法，但是收效甚微。不夸張地說，那段時(shí)間晚上睡覺閉上眼，都是想著怎么優(yōu)化。我感覺我們隨時(shí)會輸?shù)舯荣?，但是我們沒有放棄。

在距離比賽結(jié)束還剩三天的時(shí)候，我感覺大家都身心疲憊了。我們在提交完20次代碼之后，都想趕緊回寢室休息了，所以那天晚上是我們初賽以來最早離開實(shí)驗(yàn)室的一天。在回去寢室的路上，我們討論出了一個(gè)彼此都認(rèn)為會有很大優(yōu)化效果的方案。我們感覺，這次方案即將迎來了一次較大的突破。經(jīng)過不斷的編碼驗(yàn)證，快到凌晨兩點(diǎn)的時(shí)候，效果出來了，同時(shí)我們也真正地看到了希望。同時(shí)也明白一個(gè)道理，大腦需要足夠的休息它才能正常的工作。所以當(dāng)你越迫切想做出突破的時(shí)候，最好的方法就是在這之前，到戶外走走。

三、從復(fù)賽到總決賽現(xiàn)場

最終我們是團(tuán)隊(duì)第十名的成績從初賽晉級到復(fù)賽。那時(shí)候和隊(duì)友打趣說：我們現(xiàn)在起碼少了一半的競爭對手，競爭激烈程度減少一半。而且在經(jīng)過了初賽的磨練，我們對賽題有了一定的了解，同時(shí)信心也大增，很多優(yōu)化方案也是在這個(gè)時(shí)候不斷涌現(xiàn)出來。仿佛幸運(yùn)之神眷顧我們，最終我們通過復(fù)活賽晉級到了總決賽。

5月22號，在總決賽現(xiàn)場，對我們來說是最難忘最驚心動魄的一天。總決賽賽題在復(fù)賽賽題上有小改動，我們討論完之后寫了第一個(gè)版本，我隊(duì)友把代碼提交了上去，得到的結(jié)果選手程序運(yùn)行失敗。大家整體緊張了起來。然后隊(duì)友試圖轉(zhuǎn)移壓力，把代碼發(fā)給我讓我改，但我改完前后提交了三次，結(jié)果分別是選手程序運(yùn)行失敗，方案分配不合法，方案輸出格式錯(cuò)誤。腦袋嗡嗡作響，神經(jīng)緊繃。二十次提交機(jī)會已經(jīng)用掉了四次，難道我們要止步于此了？隊(duì)友跟我說要沉住，在認(rèn)真排查bug之后，我提交了第五版代碼，終于成功運(yùn)行拿到了100多萬的分?jǐn)?shù)，暫排在了10幾名。此時(shí)三人都松了一口氣。不知道是緊張還是興奮，在我起身去拿水果的時(shí)候，拿水果叉的手都還在微微發(fā)抖。

在這之后，我們又討論了幾個(gè)可以降分的方案，逐步將分?jǐn)?shù)降到90萬分，84萬分，暫列第一。在知道我們暫列第一時(shí)，組里雀躍了一下，我緊繃的神經(jīng)放松下來，其中一個(gè)隊(duì)友已經(jīng)開始哼起了好運(yùn)來，但我另一個(gè)隊(duì)友明顯還是特別緊張，喝了好幾杯茶，一瓶礦泉水，期間還把茶水打翻灑在了鍵盤上。好家伙，不是說把壓力轉(zhuǎn)移給我嗎？竟然比我還緊張。再之后經(jīng)過幾輪持續(xù)的討論和編碼之后，我們最終將分?jǐn)?shù)降到了79萬。此時(shí)已經(jīng)用完了所有的提交次數(shù)，我們也感覺自己交了目前最好的答卷了。只能說盡人事聽天命了。

四、總決賽頒獎，我們是第一名

和貪心算法本質(zhì)一樣，在比賽封榜前我們看到自己仍是第一名的位置，就越期待自己能如愿第一，貪心一回。我們進(jìn)會場走紅毯的時(shí)候看到了放在中間的第一名的獎杯，我心里在祈禱：We are the champions!（如果你們也聽過皇后樂隊(duì)這首歌）最后，是的，我們?nèi)缭噶?！?dāng)華為云CTO張宇昕公布第一名是“我們啥也不會”隊(duì)的時(shí)候，我們?nèi)缭噶?！回顧這充滿奇跡的兩個(gè)多月，我們不僅學(xué)到了如何去團(tuán)隊(duì)合作，還明白了互相鼓勵(lì)的重要性，堅(jiān)持就是勝利的硬道理。最后引用一句在華為云組織的出海游玩的輪渡上聽魔術(shù)師在表演結(jié)束時(shí)說的一句話：當(dāng)你相信奇跡的時(shí)候，奇跡才會發(fā)生!

五、決賽方案及分析

全球總決賽的變更點(diǎn)是從第二個(gè)時(shí)刻起，在每個(gè)時(shí)刻，選手可以從 site_bandwidth.csv 中，任意選取20個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)。這些被選中的邊緣節(jié)點(diǎn)，前一時(shí)刻所占用帶寬向當(dāng)前時(shí)刻的緩存疊加比例由 5%（下取整）調(diào)整為 1%（下取整）。

該變更點(diǎn)一出，我就發(fā)現(xiàn)，每個(gè)時(shí)刻任意選取的20個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)只會占用下一時(shí)刻1%的緩存，此為問題的關(guān)鍵點(diǎn)。由于邊緣節(jié)點(diǎn)采用 95 計(jì)費(fèi)規(guī)則 , 那我們就應(yīng)該充分的利用不計(jì)費(fèi)的那 5%個(gè)時(shí)刻，而不同的邊緣節(jié)點(diǎn)不計(jì)費(fèi)的那5%個(gè)時(shí)刻的重復(fù)出現(xiàn)概率低，且某個(gè)時(shí)刻為不計(jì)費(fèi)的邊緣節(jié)點(diǎn)超過二十個(gè)的概率更低。因?yàn)檫@是帶寬請求的數(shù)據(jù)特性決定的，若是所有邊緣節(jié)點(diǎn)的95分位數(shù)都是接近或達(dá)到自身帶寬上限，那并沒有優(yōu)化的必要，需要做的是開更多的邊緣節(jié)點(diǎn)。而根據(jù)極端平均的帶寬請求計(jì)算，20個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)不計(jì)費(fèi)的5%時(shí)刻都不相同情況下，這些時(shí)刻才能湊足整個(gè)時(shí)間序列，而如果每個(gè)時(shí)刻有20個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)是白嫖盡量多的帶寬，那么就要使用400個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)，實(shí)際上題目給出的邊緣節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)小于等于135個(gè)。并且也可以從客戶節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)小于等于35個(gè)，帶寬值不大于80,000MB，而邊緣節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)小于等于135個(gè)，提供帶寬上限不大于1,000,000MB，進(jìn)行側(cè)面估算是否有較多同時(shí)刻為不計(jì)費(fèi)的5%時(shí)刻的邊緣節(jié)點(diǎn)。

在計(jì)算成本時(shí)，某個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)的不計(jì)費(fèi)的5%時(shí)刻都使用滿的100萬帶寬，則因?yàn)?%的緩存疊加到下一時(shí)刻，該邊緣節(jié)點(diǎn)最少有一個(gè)時(shí)刻帶寬的大于等于5w，則95分位數(shù)也會大于等于5w，大部分情況下是無法接受的（針對不同數(shù)據(jù)集也有特例），而減少免費(fèi)使用5%的時(shí)刻，變成免費(fèi)使用大于等于2.5%小于等于5%的時(shí)刻，也會導(dǎo)致有更多的請求帶寬流分流到各個(gè)服務(wù)器的95分位數(shù)，并且會導(dǎo)致中心節(jié)點(diǎn)成本增加。而現(xiàn)在將這些不計(jì)費(fèi)的5%時(shí)刻緩存疊加比例由 5%調(diào)整 1%，可以考慮填滿更多不計(jì)費(fèi)的5%時(shí)刻，也不會導(dǎo)致95分位數(shù)計(jì)算成本過大，并因帶寬流能更好的聚合而降低中心節(jié)點(diǎn)成本。而95分位數(shù)（盡量小于V=2,000MB）及以下的帶寬的5%的緩存疊加和1%的緩存疊加的差異并不大，并不需過于考慮。

不過在賽場上為了保險(xiǎn)起見，是先將選擇到20個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)，盡量填滿選擇的不計(jì)費(fèi)5%時(shí)刻，并計(jì)算緩存時(shí)疊加比例為 1%，結(jié)果出來成本為1016805，排名靠前，想法得到驗(yàn)證和代碼沒有bug后，將20個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)增加到40個(gè)甚至50個(gè)，成本進(jìn)一步降低，最終達(dá)到79w。

而實(shí)際輸出時(shí)選擇哪些邊緣節(jié)點(diǎn)為緩存疊加比例為1%的答案是，只需每個(gè)時(shí)刻（從大到小排序得到）使用最大帶寬的20個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)作為下一時(shí)刻的輸出即可，根據(jù)上述的估算與運(yùn)行結(jié)果證明某時(shí)刻最大帶寬的20個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)已經(jīng)必定包括了該時(shí)刻的所有的為大于95分位數(shù)的服務(wù)器。

能取得這樣好的成績，通過比賽總結(jié)下來最寶貴的經(jīng)驗(yàn)就是“堅(jiān)持”二字，我們視賽場為戰(zhàn)場，廢寢忘食，分工協(xié)作，不斷優(yōu)化代碼，取得了最后的勝利！

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