Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Наши страницы

Сокобан, и построение дерева решений - C++

Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Другие темы раздела
C++ Добавить комментарии к коду (список - стек) http://www.cyberforum.ru/cpp-beginners/thread1487662.html
//Список вида "стек" #include <iostream> using namespace std; //объявляем структуру с данными struct monitor {
C++ Используя рекурсию, решить задачу нахождения корня для определённой функции Дана задача: Используя рекурсию, решить задачу нахождения корня для определённой функции (допустим f(x)=x+3). Рекурсия f_rec(left_border, right_border, eps). #include <iostream> #include... http://www.cyberforum.ru/cpp-beginners/thread1487658.html
C++ Вывод вектора
#include <iostream> #include "conio.h" #include <vector> struct train { int in, out; }tr;
Подключение библиотеки modbus в C++ C++
Доброго времени суток! Самостоятельно с нуля учусь программированию на С++. Решил опросить по протоколу modbus/TCP свой ПЛК. Перелопатил кучу сайтов. Скачал libmodbus-3.1.2. Перевёл и прочитал...
C++ Можно ли представить значение переменной как имя файла? http://www.cyberforum.ru/cpp-beginners/thread1487579.html
К примеру переменной х присваиваем случайное значение от 1 до 10, и в зависимости от того, чему равен х, результат записываем в файл с таким же порядковым номером. Без использования switch+case.
C++ Реализация алгоритма быстрой сортировки quickSort Распишите пожалуйста значение строк. #include "stdafx.h" #include <iostream> using namespace std; void quickSort(int arr, int left, int right) { подробнее

Показать сообщение отдельно
M-zer
0 / 0 / 0
Регистрация: 14.01.2011
Сообщений: 22

Сокобан, и построение дерева решений - C++

25.06.2015, 18:28. Просмотров 753. Ответов 2
Метки (Все метки)

Добрый вечер, уважаемые форумчане.

Нужна помощь с лабой, которую я реально не могу самостоятельно оформить:

Задание - сформировать жадный алгоритм поиска решений для игры "Сокобан" (памятнозатратно, но находит лучшее решение)

Из материалов, которые у меня есть:

1) Алгоритм подсчёта решений для Сокобана
Кликните здесь для просмотра всего текста
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <map>
#include <algorithm>
#include <set>
#include <queue>
 
using namespace std;
 
struct point {
        int x, y;
        point () {};
        point (int x, int y) : x(x), y(y) {}
        bool operator< (const point & p) const {
                return (x < p.x || (x == p.x && y < p.y));
        }
        bool operator== (const point &p) const {
                return (x == p.x && y == p.y);
        }
};
 
struct mp {
        point player, hash;
        vector <point> boxes;
        mp () {};
        mp (point player, vector <point> boxes) : player(player), boxes(boxes) {
                hash = point(player.x - 1, player.y - 1);
                sort(boxes.begin(), boxes.end());
                for (int i = 0; i < boxes.size(); i++) {
                        hash = point(hash.x * 10 + boxes[i].x - 1, hash.y * 10 + boxes[i].y - 1);
                }
        }
        bool operator< (const mp &m) const {
                return hash < m.hash;
        }
};
 
int ans = 87654321;
queue <mp> q;
map <mp, int> dist;
int n, m;
vector <vector <char> > clearMap, readMap;
 
int empty (point p, mp &MAP) {
        if (p.x >= 1 && p.x <= n && p.y >= 1 && p.y <= m) {
                for (int i = 0; i < MAP.boxes.size(); i++) {
                        if (p == MAP.boxes[i]) {
                                return 2;
                        }
                }
                if (clearMap[p.x][p.y] == '.' || clearMap[p.x][p.y] == 'x') {
                        return 1;
                }
        }
        return 3;
}
 
bool check (mp &v) {
        for (int i = 0; i < v.boxes.size(); i++) {
                if (clearMap[v.boxes[i].x][v.boxes[i].y] != 'x') {
                        return false;                  
                }
        }
        return true;
}
 
void bfs (mp v) {
        q.push(v);
        while (!q.empty()) {
                v = q.front();
                int d = dist[v];
                if (check(v)) {
                        ans = min(ans, d);
                }
                point to = point(v.player.x - 1, v.player.y);
                int em = empty(to, v);
                mp newMap;
                //up
                if (em == 1) {
                        newMap = mp(to, v.boxes);
                        if (dist[newMap] == 0) {
                                dist[newMap] = d + 1;
                                q.push(newMap);
                        }
                }
                if (em == 2) {
                        if (empty(point(v.player.x - 2, v.player.y), v) == 1) {
                                for (int i = 0; i < v.boxes.size(); i++) {
                                        if (to == v.boxes[i]) {
                                                v.boxes[i].x--;
                                        }
                                }
                                v.player.x--;
                                newMap = mp(v.player, v.boxes);
                                if (dist[newMap] == 0) {
                                        dist[newMap] = d + 1;
                                        q.push(newMap);
                                }
                                v = q.front();
                        }
                }
                //right
                to = point(v.player.x, v.player.y + 1);
                em = empty(to, v);
                if (em == 1) {
                        newMap = mp(to, v.boxes);
                        if (dist[newMap] == 0) {
                                dist[newMap] = d + 1;
                                q.push(newMap);
                        }
                }
                if (em == 2) {
                        if (empty(point(v.player.x, v.player.y + 2), v) == 1) {
                                for (int i = 0; i < v.boxes.size(); i++) {
                                        if (to == v.boxes[i]) {
                                                v.boxes[i].y++;
                                        }
                                }
                                v.player.y++;
                                newMap = mp(v.player, v.boxes);
                                if (dist[newMap] == 0) {
                                        dist[newMap] = d + 1;
                                        q.push(newMap);
                                }
                                v = q.front();
                        }
                }
                //down
                to = point(v.player.x + 1, v.player.y);
                em = empty(to, v);
                if (em == 1) {
                        newMap = mp(to, v.boxes);
                        if (dist[newMap] == 0) {
                                dist[newMap] = d + 1;
                                q.push(newMap);
                        }
                }
                if (em == 2) {
                        if (empty(point(v.player.x + 2, v.player.y), v) == 1) {
                                for (int i = 0; i < v.boxes.size(); i++) {
                                        if (to == v.boxes[i]) {
                                                v.boxes[i].x++;
                                        }
                                }
                                v.player.x++;
                                newMap = mp(v.player, v.boxes);
                                if (dist[newMap] == 0) {
                                        dist[newMap] = d + 1;
                                        q.push(newMap);
                                }
                                v = q.front();
                        }
                }
                //left
                to = point(v.player.x, v.player.y - 1);
                em = empty(to, v);
                if (em == 1) {
                        newMap = mp(to, v.boxes);
                        if (dist[newMap] == 0) {
                                dist[newMap] = d + 1;
                                q.push(newMap);
                        }
                }
                if (em == 2) {
                        if (empty(point(v.player.x, v.player.y - 2), v) == 1) {
                                for (int i = 0; i < v.boxes.size(); i++) {
                                        if (to == v.boxes[i]) {
                                                v.boxes[i].y--;
                                        }
                                }                      
                                v.player.y--;
                                newMap = mp(v.player, v.boxes);
                                if (dist[newMap] == 0) {
                                        dist[newMap] = d + 1;
                                        q.push(newMap);
                                }
                                v = q.front();
                        }
                }
                q.pop();
        }
}
 
int main () {
        freopen("input.txt", "r", stdin);freopen("output.txt", "w", stdout);
        cin >> n >> m;
        readMap.resize(n + 2, vector <char> (m + 2, '*'));
        clearMap.resize(n + 2, vector <char> (m + 2, '*'));
        mp init;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
                for (int j = 1; j <= m; j++) {
                        cin >> readMap[i][j];
                        clearMap[i][j] = readMap[i][j];
                        if (clearMap[i][j] == '$' || clearMap[i][j] == '%') {
                                clearMap[i][j] = 'x';
                        }
                        if (clearMap[i][j] == '#' || clearMap[i][j] == '@') {
                                clearMap[i][j] = '.';
                        }
                        if (readMap[i][j] == '@' || readMap[i][j] == '%') {
                                init.player = point(i, j);
                        }
                        if (readMap[i][j] == '#' || readMap[i][j] == '$') {
                                init.boxes.push_back(point(i, j));
                        }      
 
                }
        }
        init = mp(init.player, init.boxes);
        bfs(init);
        if (ans == 87654321) {
                ans = -1;
        }
        cout << ans << "\n";
 
}



2) Алгоритм поиска решений для игры "Пятнашки":

Кликните здесь для просмотра всего текста
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
#include <vector>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
 
#ifdef DEBUG
#define DPRINT( x ) { cout << "DPRINT: " << (x) << endl; }
#define DPRINT2( x, y ) { cout << "DPRINT: " << (x) << " " << (y) << endl; }
#else /* DEBUG */
#define DPRINT( x ) { }
#define DPRINT2( x, y ) { }
#endif /* DEBUG */
 
#define WIDTH 3
#define HEIGHT 3
#define NUM ( WIDTH * HEIGHT )
 
using namespace std;
 
struct Pos {
    unsigned char data[NUM];
    unsigned char zeroPos;
    unsigned long int parent;
};
 
struct PosList {
    Pos * list;
    unsigned long int size;
};
 
void initSolutions();
bool check(Pos & pos);
void swap(Pos & pos, int index1, int index2);
void markExist(Pos & pos);
void addPos(Pos & pos);
void moveLeft(int index);
void moveRight(int index);
void moveUp(int index);
void moveDown(int index);
int doit(int index);
void printPos(Pos & pos);
unsigned long int factorial(unsigned long int value);
void makeRandomPos(Pos & pos);
 
PosList posList;
unsigned char * exist;
vector<Pos> solutions;
unsigned long int posListMax = factorial(NUM) / 2;
unsigned long long int existMax = (unsigned long long int) pow(NUM, NUM);
 
void makeRandomPos(Pos & pos) {
    srand(time(NULL));
    for(int i=0; i<NUM; i++) {
        pos.data[i] = i;
    }
    for(int i=0; i<NUM; i++) {
        swap(pos, i, rand() % NUM);
    }
    for(int i=0; i<NUM; i++) {
        if(pos.data[i] == 0) {
            pos.zeroPos = i;
        }
    }
    pos.parent = -1;
}
 
void initSolutions() {
    Pos sol1;
    Pos sol2;
 
    sol1.parent = -1;
    sol2.parent = -1;
    sol1.zeroPos = NUM - 1;
    sol2.zeroPos = NUM - 1;
 
    for(int i=0; i<NUM - 1; i++) {
        sol1.data[i] = i + 1;
        if(i == (NUM - 2)) {
            sol2.data[i] = NUM - 2;
        }
        else if(i == (NUM - 3)) {
            sol2.data[i] = NUM - 1;
        }
        else {
            sol2.data[i] = i + 1;
        }
    }
    sol1.data[NUM - 1] = 0;
    sol2.data[NUM - 1] = 0;
 
    solutions.push_back(sol1);
    solutions.push_back(sol2);
}
 
bool check(Pos & pos) {
    for(vector<Pos>::iterator iter = solutions.begin(); iter != solutions.end(); iter ++) {
        if(memcmp(pos.data, (*iter).data, sizeof(pos.data)) == 0) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}
 
void swap(Pos & pos, int index1, int index2) {
    unsigned char tmp = pos.data[index1];
    pos.data[index1] = pos.data[index2];
    pos.data[index2] = tmp;
}
 
void markExist(Pos & pos) {
 
    int existIndex = 0;
    for(int i=0; i<NUM; i++) {
        existIndex *= NUM;
        existIndex += pos.data[i];
    }
 
    exist[existIndex] = 1;
}
 
bool isExist(Pos & pos) {
 
    unsigned long long int existIndex = 0;
    for(int i=0; i<NUM; i++) {
        existIndex *= NUM;
        existIndex += pos.data[i];
    }
 
    if(existIndex >= existMax) {
        cerr<<"existMax overfull ("<<existIndex<<"/"<<existMax<<")"<<endl;
        return true;
    }
 
    return exist[existIndex];
}
 
void addPos(Pos & pos) {
    if(!isExist(pos)) {
        if(posList.size >= posListMax) {
            cerr<<"posListMax overfill !!!"<<endl;
            return;
        }
        posList.list[posList.size] = pos;
        posList.size ++;
        markExist(pos);
        DPRINT2("size =", posList.size);
    }
}
 
void moveLeft(int index) {
    Pos pos = posList.list[index];
    if((pos.zeroPos % WIDTH) != 0) {
        Pos newPos;
        newPos.parent = index;
        newPos.zeroPos = pos.zeroPos - 1;
        memcpy(newPos.data, pos.data, sizeof(pos.data));
        swap(newPos, pos.zeroPos, newPos.zeroPos);
        addPos(newPos);
    }
}
 
void moveRight(int index) {
    Pos pos = posList.list[index];
    if((pos.zeroPos % WIDTH) != (WIDTH - 1)) {
        Pos newPos;
        newPos.parent = index;
        newPos.zeroPos = pos.zeroPos + 1;
        memcpy(newPos.data, pos.data, sizeof(pos.data));
        swap(newPos, pos.zeroPos, newPos.zeroPos);
        addPos(newPos);
    }
}
 
void moveUp(int index) {
    Pos pos = posList.list[index];
    if(pos.zeroPos >= WIDTH) {
        Pos newPos;
        newPos.parent = index;
        newPos.zeroPos = pos.zeroPos - WIDTH;
        memcpy(newPos.data, pos.data, sizeof(pos.data));
        swap(newPos, pos.zeroPos, newPos.zeroPos);
        addPos(newPos);
    }
}
 
void moveDown(int index) {
    Pos pos = posList.list[index];
    if(pos.zeroPos < (NUM - WIDTH)) {
        Pos newPos;
        newPos.parent = index;
        newPos.zeroPos = pos.zeroPos + WIDTH;
        memcpy(newPos.data, pos.data, sizeof(pos.data));
        swap(newPos, pos.zeroPos, newPos.zeroPos);
        addPos(newPos);
    }
}
 
int doit(int index) {
    unsigned long int size = posList.size;
    DPRINT2("doit", index);
    for(int i=index; i < size; i++)
    {
        if(check(posList.list[i])) {
            DPRINT("doit found !!!");
            return i;
        }
    }
    for(int i=index; i < size; i++)
    {
        moveUp(i);
        moveRight(i);
        moveDown(i);
        moveLeft(i);
    }
    if(size == posList.size) {
        return -1;
    }
        return doit(size);
}
 
void printPos(Pos & pos) {
    for(int i=0; i<HEIGHT; i++) {
        if(i == 0) {
            cout<<"/ ";
        }
    
        else {
            cout << "  ";
        }
        for(int j=0; j<WIDTH; j++) {
            if(pos.data[i * WIDTH + j] == 0) {
                cout<<"_ ";
            }
            else {
                cout<<(int)pos.data[i * WIDTH + j]<<" ";
            }
        }
        cout<<endl;
    }
}
 
unsigned long int factorial(unsigned long int value) {
    if(value < 2) {
        return 1;
    }
    return value * factorial(value - 1);
}
 
int main(int argc, char **argv) {
    exist = new unsigned char [existMax];
    posList.list = new Pos[posListMax];
    posList.size = 0;
    initSolutions();
    Pos p0;
    makeRandomPos(p0);
    cout<<"Initial position:"<<endl;
    printPos(p0);
    cout<<"Final positions:"<<endl;
    printPos(solutions[0]);
    printPos(solutions[1]);
    cout<<"Exist max size: "<<existMax<<endl;
    cout<<"PosList max size: "<<posListMax<<endl;
    addPos(p0);
    int index = doit(0);
    if(index == -1) {
        cout<<"No solution found. "<<posList.size<<" combinations checked. Exiting."<<endl;
}
    else {
        vector<int> st;
        while(index != -1) {
            st.push_back(index);
            index = posList.list[index].parent;
    }
 
        while(!st.empty()) {
            int index = st.back();
            st.pop_back();
            cout<<"index = "<<index<<endl;
            printPos(posList.list[index]);
    }
}
 
    delete [] posList.list;
    delete [] exist;   }
0
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
 
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2017, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru