关于c# 消防逃生,多入口多出口算法。

2023-10-22 17:10

本文主要是介绍关于c# 消防逃生,多入口多出口算法。,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

最近弄一个消防逃生系统,需要实现 如下图功能,人处于道路上任意一个地址,都指示出通往最近出口的方向。那个算法大师,能告诉我我这个算法能优化吗?同时现在这个算法比较正式的名字叫啥算法?

算法思路:

      

 

算法实现如下:

一、定点格子对象

/// <summary>
/// 点的对象
/// </summary>
public class Cell
{public int X { get; private set; }public int Y { get; private set; }/// <summary>/// 格子类型/// </summary>public TileType TileType { get; set; }/// <summary>/// 箭头方向/// </summary>public Direction Direction { get; set; }/// <summary>/// 离最近终点步数/// </summary>public int ToExitStepNumber { get; set; }/// <summary>/// 最近终点/// </summary>public Cell ExitCell { get; set; }/// <summary>/// 上级格子/// </summary>public Cell ParentCell { get; set; }public Cell(int x, int y){X = x;Y = y;}public static bool operator ==(Cell a, Cell b){if (ReferenceEquals(a, b)){return true;}if (((object)a == null) || ((object)b == null)){return false;}return a.X == b.X && a.Y == b.Y;}public static bool operator !=(Cell a, Cell b) => !(a == b);public override bool Equals(object obj) => (this == (Cell)obj);public override int GetHashCode() => X.GetHashCode() ^ Y.GetHashCode();
}public enum TileType
{/// <summary>/// 无状态/// </summary>Non = 0,/// <summary>////// </summary>
    Wall,/// <summary>////// </summary>
    Road,/// <summary>/// 出口/// </summary>
    Exit,/// <summary>/// 障碍物/// </summary>
    Obstacle,/// <summary>/// 临时/// </summary>
    Temp
}/// <summary>
/// 行进方向
/// </summary>
public enum Direction
{/// <summary>/// 无路/// </summary>
    Non,/// <summary>////// </summary>
    Left,/// <summary>////// </summary>
    Top,/// <summary>////// </summary>
    Right,/// <summary>////// </summary>
    Botton
}

二、最后实现算法

public class EscapeUtils
{/// <summary>/// 逃生工具/// </summary>/// <param name="matrix">当前迷宫的数据化矩阵</param>public EscapeUtils(Cell[][] matrix){this.Matrix = matrix;this.RowCount = matrix[0].Length;this.ColCount = matrix.Length;}/// <summary>/// 找路/// </summary>public void FindRoad(){var exits = new List<Cell>(); // 存放出口的集合foreach (var rows in Matrix)  // 遍历所有点,并初始化路径。和找出出口的点
        {foreach (var cell in rows){cell.Direction = Direction.Non;cell.ToExitStepNumber = 0;cell.ExitCell = null;if (cell.TileType == TileType.Exit){exits.Add(cell);}}}foreach (var exit in exits)  //遍历所有出口
        {List<Cell> list = new List<Cell>();   // 声明一个集合存放已找到的点int num = 0;list.Add(exit);                       // 将当前出口放入集合中do{var nowCell = list[num];var cs = GetNeighbors(nowCell, exit);    // 找到当前点能去的所有地址if (cs != null && cs.Count() > 0){list.AddRange(cs);      // 将找到的新的地址放入已找到的集合中
                }num++;}while (num <= (list.Count - 1));      // 直到找不到新的可去的地址
        }}public int ColCount { get; set; }public int RowCount { get; set; }/// <summary>/// 数据矩阵/// </summary>public Cell[][] Matrix { get; set; }private static readonly float[,] neighbors = new float[,]{{ 0, -1 }, { 1, 0 }, { 0, 1 }, { -1, 0 }};/// <summary>/// 寻找当前点周围的点到指定终点/// </summary>/// <param name="nowCell">当前节点</param>/// <param name="exit">指定终点</param>/// <returns></returns>public IEnumerable<Cell> GetNeighbors(Cell nowCell, Cell exit){var result = new List<Cell>();for (var i = 0; i < neighbors.GetLongLength(0); i++){var x = nowCell.X + neighbors[i, 0];var y = nowCell.Y + neighbors[i, 1];if (x >= 0 && y >= 0 && x < ColCount && y < RowCount){// 找到上下左右的一个点var nextCell = Matrix[(int)x][(int)y];// 判断该点是否需要更新,不需更新代表不通行 必须是路,且该点没有关联出口或者新的出口距离更短if (nextCell.TileType == TileType.Road && (nextCell.ExitCell == null || nextCell.ToExitStepNumber > nowCell.ToExitStepNumber + 1)){nextCell.ExitCell = exit;nextCell.ToExitStepNumber = nowCell.ToExitStepNumber + 1;nextCell.ParentCell = nowCell;// 比较相邻两个点,求出方向if (nextCell.X == nowCell.X){if (nextCell.Y > nowCell.Y){nextCell.Direction = Direction.Top;}else{nextCell.Direction = Direction.Botton;}}else if (nextCell.Y == nowCell.Y){if (nextCell.X < nowCell.X){nextCell.Direction = Direction.Right;}else{nextCell.Direction = Direction.Left;}}result.Add(nextCell);}}}return result;}
}

总结:该算法的消耗,第一个终点会便利所有的路,第二个则会是1/2的点,第三个则是 1/3的点 ····。

最后遍历的总数为  设 路的格子数为 x,出口的格子数为 y ,总遍历数为 z。 那么

 z = (1+1/2+1/3+1/4+…+1/y)x 。

 可以得到全部路的前进方向。

 

转载于:https://www.cnblogs.com/lscb/p/9030555.html

这篇关于关于c# 消防逃生,多入口多出口算法。的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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