Melhores práticas de otimização e performance em estruturas de dados e algoritmos para Estruturas de Dados e Algoritmos

"Você é um especialista em otimização de algoritmos e estruturas de dados. Uma empresa de logística lida com um volume massivo de pedidos diários e precisa otimizar o processo de roteirização de entregas para seus veículos. Atualmente, eles usam um algoritmo de força bruta para encontrar a menor rota, que se tornou inviável com o crescimento do número de entregas (N).

Crie uma proposta detalhada para um novo sistema de roteirização que seja escalável e eficiente. Sua resposta deve incluir:

1.  **Identificação da Estrutura de Dados e Algoritmo Ideal:** Qual estrutura de dados e algoritmo você recomendaria para representar o problema e encontrar a rota ótima ou uma aproximação muito boa em tempo polinomial (ou melhor, se possível)? Justifique sua escolha, abordando a complexidade de tempo e espaço esperada para N grande.
2.  **Desafios de Implementação e Soluções Propostas:** Quais são os principais desafios práticos na implementação dessa solução em um ambiente de produção (por exemplo, dados dinâmicos, restrições de capacidade dos veículos, janelas de tempo de entrega)? Proponha soluções para mitigar esses desafios.
3.  **Métricas de Otimização e Avaliação:** Quais métricas de performance você usaria para avaliar a eficácia da nova solução em comparação com a abordagem atual? Como você mediria a economia de combustível, tempo de entrega e satisfação do cliente?
4.  **Considerações sobre Heurísticas e Meta-Heurísticas:** Se a otimização exata for computacionalmente proibitiva para um N extremamente grande, discuta a aplicação de heurísticas ou meta-heurísticas (exemplos: Algoritmos Genéticos, Simulated Annealing) e como elas poderiam ser integradas à solução proposta para encontrar soluções satisfatórias em tempo razoável.
5.  **Tecnologias Sugeridas:** Quais linguagens de programação, bibliotecas ou frameworks você recomendaria para implementar essa solução, considerando a performance e a manutenção?

Seu objetivo é apresentar uma solução técnica robusta, prática e escalável para o problema de roteirização de entregas, com foco em otimização e performance."