First we try, then we trust

十六、 WinHRD的设计

基本组件的编写工作完成后，我们设计一个程序测试一下。在提供的源代码中提供了两个例子。一个是ConsoleHRD（DOS环境下的求解程序），比较简单。另外一个是Windows界面的WinHRD。

我们这里来看看WinHRD的设计：首先主窗口要实现IResultHandler接口以处理华容道组件提供的信息。例如当前搜索到了多少层级，以及求解的结果是什么。用户可以自己单独设计一个实现IResultHandler接口的类来处理这些事情。只要将该类的实例提供给Mediator对象就行了。

public class frmMain : Form, IResultHandler
{
  …………
  public void HandleResult(ChessStep[] steps)
  {
    // 处理搜索结果
    …………
    return;
  }

  public void HandleInfo(int currentStep)
  {
    // 处理搜索中的信息
    this.lblInfo.Text = "搜索深度： " + currentStep.ToString();
    this.lblInfo.Refresh();
  }
}

在窗体的初始化代码中初始化各个组件：

public frmMain()
{
  InitializeComponent();

  // 初始化自动求解程序
  mediator = new Mediator();
  mediator.avlTree = new AVLTree();
  mediator.treeList = new TreeLinkedList();
  mediator.resultHandler = this;
}

为了确保程序的运行效率，我们在单独的线程中运行主处理程序。因此，我们将主要的处理程序封装到一个Process方法中，并将其运行在单独的线程中，线程的优先性设置为BelowNormal，IsBackground设置为true。代码如下（部分简化）：

private void btnBegin_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
  layoutFactory.mediator = mediator;
  mediator.circleList = new CircularLinkedList(layoutFactory);
  mediator.resultHandler = this;

  mediator.Init(1000);

  Thread trd = new Thread(new ThreadStart(this.Process));
  trd.Priority = ThreadPriority.BelowNormal;
  trd.IsBackground = true;
  trd.Start();
}

private void Process()
{
  if(!mediator.BeginProcess())
    this.txtResult.Text = "此题无解！";

  mediator.Release();  // 及时释放内存；
}

private void btnStop_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
  mediator.Stop();
}

至此，我们就完成了客户端的设计。主运算运行在单独的线程中，并可以随时被终止。不会给用户带来任何停滞的感觉。

十七、 性能大比拼

完成了程序的主体工作后，就需要对效率进行一下评价了。我将自己的程序与河北石家庄李智广的"华容道全能版 V1.1"进行了效率对比。在我的机器上（P4 2.0G、512M DDR400内存）得到如下测试结果：

从表中可以看出，在一些比较简单的布局中，"华容道全能版"拥有比较高的运算效率。但当搜索的节点数超过40000时，"华容道全能版"的搜索效率急剧下降。运算时间均在10秒甚至15秒以上。本程序在运算上效率较高，尤其是在复杂布局的求解上也拥有令人满意的效率。究其原因，本人认为有以下几点：

1、本程序将布局转换为4字节整数消耗了过多的CPU时间（需要排序操作），因此为了节省内存而损失了效率。

2、AVLTree带来了良好搜索性能。即使搜索节点超过40000节点，AVLTree也能确保最多在16次比较后就能判断出是否有重复布局（2^16＝65532）。

3、种种迹象表明，"华容道全能版"在判断下一步可行走法时，仅仅判断了四种情况：上、下、左、右。而本程序判断了九种情况，除上下左右外还包括上移两步、下移两步、左移两步、右移两步以及转弯（专门针对卒）。因此"华容道全能版"在一步的判断上速度要快很多，但增加了搜索深度（从表中的数据也可以看出来），并且不能正确求得华容道求解的最小步数。

"智能算法爱好者"的结论是：走一格尽管深度增加，但一个递归层的节点宽度比走两格的节点宽度窄了很多，比较的有效节点差不多，但比较的总节点数少了很多，所以走一格比走两格要少很多时间，大约为走两格的70%（用我的同一程序测试），并且只有走两格才能找到最少步数（最优解）。

如果对内存的使用可以放宽松一些的化，我们可以考虑采用其它的方式存储棋盘布局（不再使用4字节表示），这样虽会使AVLTree的构建过程有所减慢，但华容道求解速度会有所提升（不再需要执行排序操作了）。总体来说，对布局搜索速度会有提升（这只是我的猜测，未经验证）。

（全文完）