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SKYIV STUDIO

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    这是“使用 C# 开发智能手机软件:推箱子”系列文章的第五篇。在这篇文章中,介绍经过改进后的  Common/FindPath.cs 源程序文件。也就是说,已经实现了“使用 C# 开发智能手机软件:推箱子(四)”的第二个评论中的想法,将地图 ushort[,] map 改为 byte[,] map 了。下面就是改进后的 FindPath 类:
 1 using System;
 2 using System.Drawing;
 3 using System.Collections.Generic;
 4 
 5 namespace Skyiv.Ben.PushBox.Common
 6 {
 7   /// <summary>
 8   /// 寻找最短路线
 9   /// </summary>
10   static class FindPath
11   {
12     static Size[] offsets = { new Size(01), new Size(10), new Size(0-1), new Size(-10) };
13     static Direction[] directions = { Direction.South, Direction.East, Direction.North, Direction.West };
14 
15     /// <summary>
16     /// 寻找最短路线
17     /// </summary>
18     /// <param name="map">地图</param>
19     /// <param name="from">出发点</param>
20     /// <param name="to">目的地</param>
21     /// <returns>最短路线</returns>
22     public static Queue<Direction> Seek(byte[,] map, Point from, Point to)
23     {
24       Queue<Direction> moveQueue = new Queue<Direction>(); // 路线
25       int value; // 与离目的地距离相关的一个量,变化规律:  => 2 => 1 => 3 => 2 => 1 => 3 => 2 => 1
26       if (Seek(map, to, out value)) // 找到了一条路线
27       {
28         Point here = from; // 出发点(即工人的位置)
29         Point nbr = new Point(); // 四周的邻居
30         for (value = (value + 1% 3 + 1; here != to; value = (value + 1% 3 + 1// 逐步走向目的地
31         {
32           for (int i = 0; i < offsets.Length; i++)
33           {
34             nbr = Fcl.Add(here, offsets[i]); // 开始寻找四周的邻居
35             if (Block.Value(map[nbr.Y, nbr.X]) == value) // 就往这个方向走
36             {
37               moveQueue.Enqueue(directions[i]); // 路线向目的地延伸一步
38               break;
39             }
40           }
41           here = nbr; // 继续前进
42         }
43       }
44       Block.CleanAllMark(map); // 清除所有标志,恢复现场
45       return moveQueue; // 所寻找的路线,如果无法到达目的地则为该路线的长度为零
46     }
47 
48     /// <summary>
49     /// 寻找最短路线,使用广度优先搜索
50     /// </summary>
51     /// <param name="map">地图</param>
52     /// <param name="to">目的地</param>
53     /// <param name="value">输出:搜索完成时标记的值</param>
54     /// <returns>是否成功</returns>
55     static bool Seek(byte[,] map, Point to, out int value)
56     {
57       Queue<Point> q = new Queue<Point>();
58       Block.Mark(ref map[to.Y, to.X], 1); // 从目的地开始往回寻找出发点,目的地标记为1
59       Point nbr = Point.Empty; // 四周的邻居
60       for (; ; )
61       {
62         value = Block.Value(map[to.Y, to.X]) % 3 + 1// 与离目的地距离相关的一个量,用作标记,变化规律:
63         for (int i = 0; i < offsets.Length; i++)      // 1 => 2 => 3 => 1 => 2 => 3 => 1 => 2 => 3 => 
64         {
65           nbr = Fcl.Add(to, offsets[i]); // 开始寻找四周的邻居
66           if (Block.IsMan(map[nbr.Y, nbr.X])) break// 到达出发点(即工人的位置)
67           if (Block.IsBlank(map[nbr.Y, nbr.X])) // 可以走的路
68           {
69             Block.Mark(ref map[nbr.Y, nbr.X], value); // 标记,防止以后再走这条路
70             q.Enqueue(nbr); // 加入队列,等待以后继续寻找
71           }
72         }
73         if (Block.IsMan(map[nbr.Y, nbr.X])) break// 到达出发点
74         if (q.Count == 0return false// 无法到达出发点
75         to = q.Dequeue(); // 出队,继续寻找,这是广度优先搜索,因为前面已经把四周能够走的路全部加入队列中了.
76       }
77       return true// 找到一条路线
78     }
79   }
80 }
81 
    上面的源程序已经对搜索算法作了很好的注释。我们还是来看两幅反映算法运行时地图上各标记值的图片吧:

    图中,带圆圈的红色的数字“1”是“目的地”,也就是算法开始的地方,因为该算法是从目的地开始往回寻找出发点。在改进后的算法中,标记值始终是在“1、2、3”这三个数中循环,而不是象以前一样一直增大。在图中,算法按“红、黄、绿、蓝、粉红、青”的顺序从目的地往外搜索,直到遇到“工人”而返回成功,或者填满能够到达的空地而返回失败。
    算法经过这次改进,搜索的距离就不象原来一样受限于 8192 步。而且也将地图所占用的内存空间减少到原来的二分之一。
    这次改进,除了仔细重写了 FindPath 类以外,程序其余地方只是将所有的“ushort”替换为“byte”就行了,因为本程序只在涉及地图的地方使用过“ushort”。

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posted on 2007-08-19 21:16  银河  阅读(3806)  评论(13编辑  收藏  举报