O(n)线性空间的迷宫生成算法
之前所有的迷宫生成算法,空间都是O(mn),时间同样是O(mn),时间上已经不可能更优化,
于是,我就从空间优化上着手,研究一个仅用O(n)空间的生成算法。
我初步的想法是,每次生成一行,生成后立即输出,而其连通性的信息用并查集保存。
然而这时却遇到阻力:不可能简单保存连通性信息就能完成。
因为通过上一行的信息去生成下一行的时候,仅靠连通性信息你无法知道你能不能结束当前路径上的连结,
也就是说你不能判断你能不能生成一个死胡同。
后来想了一下,改进了一下并查集,让它的父结点多保存一个信息:当前行与本结点连通的格子数
看这个例子:
━┳━━┳━━┳━━━━┳━━┳━━┳┓
┣┓┗━┃┃━━┛━━━┓┃┃┃┗┓┃┃┃
┃┗┳━┫┗━━┓┏━━┫┏┛┣━┃┃┃┃
1 1 1 1 2 2 2 2 3 6 6 6 3 3 3 3 3 4 4 5
相同数字的表示它们连通(连向同一个父结点),比如3那个,当前行与本结点连通的格子数=6
也就是3出现的次数。
在生成下一行的时候,每生成一个格子,就得同时更新连通格子数的值,以保证不会生成环路和死路
参考源代码:
#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
#define next(n,s) ((n)=(n)%((s)-1)+1)
int fset_size;
struct data
{
int parent;
int level;
int sum;
}*fset;
int fset_pt = 1, fdeep;
int try_alloc(int level)
{
if (fset[fset_pt].level < level)
{
return fset_pt;
}
int lpt = fset_pt;
for (next(fset_pt, fset_size); fset_pt!=lpt; next(fset_pt, fset_size))
{
if (fset[fset_pt].level < level)
{
return fset_pt;
}
}
return 0;
}
int reg_fset(int level)
{
int lpt = fset_pt;
fset[fset_pt].level = level;
fset[fset_pt].parent = 0;
fset[fset_pt].sum = 1;
next(fset_pt, fset_size);
return lpt;
}
int get_parent(int id)
{
int d = id;
for (fdeep=0; fset[id].parent>0; ++fdeep)
id = fset[id].parent;
if (d != id) fset[d].parent = id;
return id;
}
void insert(int a, int b)
{
int pa = get_parent(a), da = fdeep;
int pb = get_parent(b), db = fdeep;
if (pa==pb)
{
}
else if (da<=db)
{
fset[pa].parent = pb;
fset[pb].level = max(fset[pa].level, fset[pb].level);
fset[pb].sum += fset[pa].sum-1;
}
else
{
fset[pb].parent = pa;
fset[pa].level = max(fset[pa].level, fset[pb].level);
fset[pa].sum += fset[pb].sum-1;
}
}
int is_connect(int a, int b)
{
if (a==b || get_parent(a)==get_parent(b))
return 1;
return 0;
}
struct tile
{
int wall;
int id;
};
char cw[][4]={" ","━","┃","┛","━","━","┗","┻","┃","┓","┃","┫","┏","┳","┣","╋"};
int Gen(int w, int h)
{
int x,y,lx,ly,p;
tile* maze = (tile*)malloc(sizeof(tile)*(w+2));
fset = (data*)malloc(sizeof(data)*(w*2));
fset_size = w;
memset(fset, 0, sizeof(data)*(w*2));
for (x=0; x<=w+1; ++x) maze[x].wall = 7, maze[x].id=0;
maze[0].wall = 15; maze[w+1].wall = 15;
for (y=1; y<=h+1; ++y,maze[0].wall = 11,maze[w+1].wall = 14)
{
lx = 0; ly = 1; x = 0;
fset[0].sum = 0;
p = 15;
if (lx) p &= ~8;
if (ly) p &= ~1;
if (maze[x+1].wall&8) p &= ~4;
if (is_connect(maze[x].id, maze[x+1].id)) p &= ~2;
if (y>h) p &= ~8;
printf(cw[p]);
p &= 4;
printf(cw[p]);
for (x=1; x<=w; ++x)
{
int r, _r = 4;
ly = (maze[x].wall&8);
int id, dsum = 0;
if (lx && ly)
{
insert(maze[x-1].id, maze[x].id);
}
else if (lx==0 && ly==0)
{
maze[x].id = try_alloc(y);
if (maze[x].id==0)
{
fset_size += w;
maze[x].id = try_alloc(y);
fset_size -= w;
}
reg_fset(y+1);
}
else if (lx)
{
maze[x].id = maze[x-1].id;
}
id = get_parent(maze[x].id);
if ((maze[x+1].wall&8) && is_connect(maze[x].id, maze[x+1].id)) _r = 2;
if (y==h && x==w)
{
r = 0;
}
else do
{
r = rand() % _r;
if ((r&2)==0 && try_alloc(y)==0) r |= 2;
if (y>h)
{
r = 2;
}
else if (x==w) r &= ~2;
if (y==h) r &= ~1;
dsum = 0;
if ((r & 1) == 0 ) dsum -= 1;
if (r & 2) dsum += 1;
}
while (y<=h && ((r==0 && (lx==0 && ly==0) || fset[id].sum+dsum<=0 )) );
maze[x].wall = 0;
if (ly) maze[x].wall |= 2;
if (lx)
{
maze[x].wall |= 1;
}
lx = (r&2);
if (lx) maze[x].wall |= 4;
if (r&1) maze[x].wall |= 8;
p = 15;
if (maze[x].wall&4) fset[id].sum += 1;
if ((maze[x].wall&8)==0) fset[id].sum -= 1, fset[0].sum += 1;
fset[id].level = y+1;
if (maze[x].wall&4) p &= ~8;
if (maze[x].wall&2) p &= ~1;
if (maze[x+1].wall&8) p &= ~4;
if (maze[x+1].wall&1) p &= ~2;
printf(cw[p]);
p &= 4;
printf(cw[p]);
}
puts("");
if (y<h)
{
for (x=0; x<=w; ++x)
{
if (maze[x].wall&4) printf(cw[0]); else printf(cw[10]);
int id = get_parent(maze[x].id);
maze[x].id = id;
printf(cw[0]);
}
puts("");
}
else if (y==h)
{
for (x=0; x<=w; ++x)
{
if ((maze[x].wall&4) || x==w) printf(cw[0]); else printf(cw[10]);
int id = get_parent(maze[x].id);
maze[x].id = id;
printf(cw[0]);
}
puts("");
}
}
free(maze);
free(fset);
return 0;
}
int main()
{
srand((unsigned)time(NULL));
Gen(15,10);
return 0;
}
O(n)线性空间的迷宫生成算法的更多相关文章
- [迷宫中的算法实践]迷宫生成算法——递归分割算法
Recursive division method Mazes can be created with recursive division, an algorithm which wo ...
- Clojure——学习迷宫生成
背景 初学clojure,想着看一些算法来熟悉clojure语法及相关算法实现. 找到一个各种语言生成迷宫的网站:http://rosettacode.org/wiki/Maze_generation ...
- php生成迷宫和迷宫寻址算法实例
较之前的终于有所改善.生成迷宫的算法和寻址算法其实是一样.只是一个用了遍历一个用了递归.参考了网上的Mike Gold的算法. <?php //zairwolf z@cot8.com heade ...
- 《C++游戏开发》十六 游戏中的寻路算法(二):迷宫&A*算法基础
本系列文章由七十一雾央编写,转载请注明出处. http://blog.csdn.net/u011371356/article/details/10289253 作者:七十一雾央 新浪微博:http: ...
- roguelike地牢生成算法
文章原地址 上一个地图生成算法,这一次是一个地牢的生成算法,是一个国外的人写的算法,用dart语言写,我把它改成了unity-c#. 原作者博客地址:Rooms and Mazes: A Proced ...
- 一个UUID生成算法的C语言实现 --- WIN32版本 .
一个UUID生成算法的C语言实现——WIN32版本 cheungmine 2007-9-16 根据定义,UUID(Universally Unique IDentifier,也称GUID)在时 ...
- 分布式全局不重复ID生成算法
分布式全局不重复ID生成算法 算法全局id唯一id 在分布式系统中经常会使用到生成全局唯一不重复ID的情况.本篇博客介绍生成的一些方法. 常见的一些方式: 1.通过DB做全局自增操作 优点:简单.高 ...
- Java与算法之(12) - 老鼠再闯迷宫(广度优先算法)
贪吃的小老鼠又回来了,这次有什么新的办法吃到奶酪呢? 规则不变,只能上下左右在格子内移动. 因为上次的深度优先算法让老鼠走了不少冤枉路,这次老鼠带来了帮手探路鼠.探路鼠的使用规则如下: 小老鼠按右.下 ...
- C++ 基于凸包的Delaunay三角网生成算法
Delaunay三角网,写了用半天,调试BUG用了2天……醉了. 基本思路比较简单,但效率并不是很快. 1. 先生成一个凸包: 2. 只考虑凸包上的点,将凸包环切,生成一个三角网,暂时不考虑Delau ...
随机推荐
- 在oaf中集成SpringLoaded实现热部署
首先声明:其实JRebel和Spring-Loaded就是一个开发环境下的利器,skip build and redeploy process,大大提升了工作效率!而非生产环境的利器... 不要在生产 ...
- dubbo的ExtensionLoader
了解4个概念:接口,实现类,wrapper,adaptive. 扩展是接口实现类被wrap之后的对象,adaptive扩展是动态生成的类(例如Dubbo$Adaptive类). dubbo框架为接口指 ...
- Pandas DataFrame 数据选取和过滤
This would allow chaining operations like: pd.read_csv('imdb.txt') .sort(columns='year') .filter(lam ...
- conv1d UpSampling1D aotoencoder 自编码代码摘录
https://www.quora.com/How-do-I-implement-a-1D-Convolutional-autoencoder-in-Keras-for-numerical-datas ...
- js设计模式-观察者模式
定义: 观察者模式又叫发布订阅模式,它定义了对象间的一种一对多的依赖关系.观察者模式让两个对象松耦合地联系在一起,虽然不太清楚彼此的细节,但这不影响他们之间的互相通信. 思路 定义一个对象,在对象中实 ...
- setuid和setgid
关于有效用户,实际用户的问题,参考: http://www.cnblogs.com/kunhu/p/3699883.html 内核对进程存取文件的许可检查,是通过考查进程的有效用户ID来实现的的. 在 ...
- JavaScript学习总结(四)——逻辑OR运算符详解
在JavaScript中,逻辑OR运算符用||表示 1 var bTrue = true; 2 var bFalse = false; 3 var bResult = bTrue || bFalse; ...
- angular封装jquery插件(组件)
http://www.phloxblog.in/jquery-plugin-angular-js-directive-clean-html-approach/#.VaCWL9yUemJ
- dom4j解析xml报错:Nested exception: org.xml.sax.SAXParseException: White space is required between the processing instruction target and data.
采用dom4j方式解析string类型的xml xml: String string="<?xmlversion=\"1.0\" encoding=\ ...
- 使用Mockito时遇到的一些问题
最近在使用Mockito时遇到了几个比较tricking的问题,在这里记录一下. 1.如果方法的参数或者返回类型是泛型通配符相关的(如<?>,<? extends XXX>), ...