【一笔画完】通关路径算法的Java代码实现V2.0

文章目录三、算法实现 四、演示(.0)总结
前言
上文说到,用穷举法,码出了一个符合人脑思维方式的算法 。但也留下了两个问题:1.不符合算法的有穷性,可能无法得到通关的路径;2.空间和时间复杂度高,IDEA的资源开销非常大 。(详情请看:;源码:)这回我们基于之前的代码,进行一些改进 。
一、.0的设计思路和改进之处
上篇讲到.0的设计思路是:把一笔画完的游戏界面看做一个二维整型的矩阵,每个格子由0、1填充,1为无效、走过的格子;0为未走过的格子 。格子的移动采用递归,如下 。一旦走入到死路,即重新开始 。
向上移动:行下标-1、列下标不变向下移动:行下标+1、列下标不变向左移动:行下标不变、列下标-1向右移动:行下标不变、列下标+1
还是以第15关为例,我看观察一下程序运行的过程:
这里可以看到,当程序运行到如上情况后,重新开始了 。重新开始的同时还未记录下此条“错误”路径,那程序就像一个傻瓜一样,不长记性,可能重新开始后还会重蹈覆辙 。所以我们.0的改进有两个思路:1、走入死路时,不重新开始,仅仅按照路径一格一格地回退,回退到上一个“岔口”,选择另一条选择方向;2、记录下错误路径,并在每次随机选择方向时,把错误的路径剔除出去 。
【【一笔画完】通关路径算法的Java代码实现V2.0】二、算法设计 1、回退
首先,我们先分析一下“回退”这一步需要做的步骤:
1)记录下此方向,定一个变量,flag;值为0、1、2、3,如2

【一笔画完】通关路径算法的Java代码实现V2.0

文章插图
2)回退到上一个格子
3)在上一个格子的方向选择集m中去掉此方向,把m集合中的第2位置为“0”,即不能走
4)继续随机生成,如m中一个“1”都没有,即没有可选择的方向,就继续回退
这么做就可以了吗?No,只完成了一半,这样的确能做到“回退”的效果,但是会出现下面这种情况:
程序会在两条路径上持续左右摇摆,直至消耗完虚拟机内存也不会打印出通关径路 。为什么会产生这种情况呢?因为按照上面的思路,flag只是在回退时记录一个方向,而不能在更靠前的岔口上剔除错误路径 。这该如何解决?
2、解决方案
当时码到这里,代码已经有上百行了,我想在不再增加过多代码的同时解决这个问题 。因此我思考了许久,无果,除非全部推倒重做 。无奈,还是用牺牲一百行代码为代价,使用了一种比较愚蠢的方法 。
我的思路是:创建一个长度足够长的错误路径集合,因为路径的方向是由0,1,2,3来代替的,故一条路径可由这四个数字的编码组成,如上面的15关路径状态为:下—右—下—下,用数字表示为:1311 。此状态的路径,有左(2)、右(3)两条路径选择,可设置如果这两条路径都走不通,就把这两条路径(1311-2、1311-3)视为错误路径,存入错误路径集合中,然后在下一次循环中根据1311为前缀查询错误集合,把查到的结果后一位提取出来,再去掉可选择方向集合中的此方向
三、算法实现 1、新增变量、数组
//错路路径集合,长度为10W,即可存储10W条错误的路径String[] strArr = new String[100000];
//存储路径,值范围为0~3,长度为:矩阵格子总数 - 无效格子数int[] lineArr = new int[matrix[0] * matrix[1] - blankArr.length];
//路径的序号,记录此格子是路径的第几位,从0开始int lineNo = 0;