public int steps; // hány lépésben jutna ide a robot
public Astar(NewmazonClasses field, NewmazonClasses target)
{
neighbours = new Astar[5];
blocked = new List <int>();
steps = 1000000;
tile = field;
td = Math.Abs(target.x - field.x) + Math.Abs(target.y - field.y);
sd = 1000000;
pi = null;
dir = -1;
}
public List <NewmazonClasses> PathSearch(NewmazonClasses destination)
{
//TODO
return(null);
}
public void CalculateRoute(Robot robot, NewmazonClasses target) // útvonaltervező függvény
{
List <Astar> prioQ = new List <Astar>();
List <int>[,] blocks = new List <int> [tableSize, tableSize]; // blokkolt időpontok mátrixa (tábla szerint)
for (int i = 0; i < tableSize; ++i)
{
for (int j = 0; j < tableSize; ++j)
{
blocks[i, j] = new List <int>();
}
}
for (int i = 0; i < robots.Count; ++i) // minden roboton végigfut, és berakja a blokkolt időpontok mátrixába a megfelelő mezőkre, hogy mikor vannak blokkolva
{
if (paths[i].Count > 0)
{
int steps = 0;
blocks[paths[i][0].x, paths[i][0].y].Add(steps - 1);
blocks[paths[i][0].x, paths[i][0].y].Add(steps);
blocks[paths[i][0].x, paths[i][0].y].Add(steps + 1);
steps++;
for (int j = 1; j < paths[i].Count; ++j)
{
if (paths[i][j].dir != paths[i][j - 1].dir)
{
blocks[paths[i][j - 1].x, paths[i][j - 1].y].Add(steps - 1);
blocks[paths[i][j - 1].x, paths[i][j - 1].y].Add(steps);
blocks[paths[i][j - 1].x, paths[i][j - 1].y].Add(steps + 1);
steps++;
}
blocks[paths[i][j].x, paths[i][j].y].Add(steps - 1);
blocks[paths[i][j].x, paths[i][j].y].Add(steps);
blocks[paths[i][j].x, paths[i][j].y].Add(steps + 1);
steps++;
}
}
if (robots[i] != robot)
{
blocks[robots[i].x, robots[i].y].Add(0);
blocks[robots[i].x, robots[i].y].Add(1);
}
}
for (int i = 0; i < tableSize; ++i) // megnézi, hogy melyik mezőkhöz kell rendelni Node-ot (Pl a falhoz nem kell, mert oda nem léphet robot)
{
for (int j = 0; j < tableSize; ++j)
{
int ID = table[i, j].ID;
if (((0 < ID && ID < 10001) || (20000 < ID && ID < 30001 && robot.polc == null)) && table[robot.x, robot.y].ID != ID)
{
Astar a = new Astar(table[i, j], target);
a.blocked = blocks[i, j];
prioQ.Add(a);
}
else if (table[robot.x, robot.y].ID == ID)
{
Astar a = new Astar(table[i, j], target);
a.blocked = blocks[i, j];
a.sd = 0;
a.dir = robot.dir;
a.steps = 0;
prioQ.Add(a);
}
}
}
Astar fin = new Astar(target, target); // targethez külön hozzá kell rendelni egy Node-ot, mert pl az lehet töltőállomás, ami alapból nem kerül bele az algoritmusba
fin.blocked = blocks[target.x, target.y];
prioQ.Add(fin);
foreach (Astar a in prioQ) // szomszédok hozzárendelése egymáshoz
{
foreach (Astar b in prioQ)
{
if (a.tile.x == b.tile.x && a.tile.y == b.tile.y - 1)
{
a.neighbours[0] = b;
}
if (a.tile.x == b.tile.x && a.tile.y == b.tile.y + 1)
{
a.neighbours[2] = b;
}
if (a.tile.x == b.tile.x + 1 && a.tile.y == b.tile.y)
{
a.neighbours[1] = b;
}
if (a.tile.x == b.tile.x - 1 && a.tile.y == b.tile.y)
{
a.neighbours[3] = b;
}
}
a.neighbours[4] = a;
}
prioQ = prioQ.OrderBy(o => (o.sd + o.td)).ToList(); // rendezés sd+td szerint
Astar u = prioQ[0];
prioQ.RemoveAt(0); // mindig a legkisebb sd+td -vel rendelkező elem kivétele
while (u.tile != target) // amíg meg nem találjuk a célt, addig fusson
{
Astar v = u.neighbours[0]; // mindig csak a szomszédok között "fut él", ezért csak azokat kell megnézni, hogy az adott mezőből könnyebben oda tudunk-e jutni
int dirC = 0;
int stepC = 0;
if (v != null) // jobb szomszéd
{
switch (u.dir)
{
case 0:
dirC = 0;
stepC = 0;
break;
case 1:
dirC = 1;
stepC = 1;
break;
case 2:
dirC = 2;
stepC = 1;
break;
case 3:
dirC = 1;
stepC = 1;
break;
}
if (u.sd + u.td + dirC + 1 < v.sd + v.td && !v.blocked.Contains(u.steps + stepC)) // ha gyorsabban idejutunk, és nicns blokkolva ebben az időben, akkor mostmár u-ból jöjjünk ide
{
v.sd = u.sd + dirC + 1;
v.pi = u;
v.dir = 0;
v.steps = u.steps + stepC + 1;
}
}
v = u.neighbours[1];
if (v != null) // felső szomszéd
{
switch (u.dir)
{
case 0:
dirC = 1;
stepC = 1;
break;
case 1:
dirC = 0;
stepC = 0;
break;
case 2:
dirC = 1;
stepC = 1;
break;
case 3:
dirC = 2;
stepC = 1;
break;
}
if (u.sd + u.td + dirC + 1 < v.sd + v.td && !v.blocked.Contains(u.steps + stepC)) // ha gyorsabban idejutunk, és nicns blokkolva ebben az időben, akkor mostmár u-ból jöjjünk ide
{
v.sd = u.sd + dirC + 1;
v.pi = u;
v.dir = 1;
v.steps = u.steps + stepC + 1;
}
}
v = u.neighbours[2];
if (v != null) // bal szomszéd
{
switch (u.dir)
{
case 0:
dirC = 2;
stepC = 1;
break;
case 1:
dirC = 1;
stepC = 1;
break;
case 2:
dirC = 0;
stepC = 0;
break;
case 3:
dirC = 1;
stepC = 1;
break;
}
if (u.sd + u.td + dirC + 1 < v.sd + v.td && !v.blocked.Contains(u.steps + stepC)) // ha gyorsabban idejutunk, és nicns blokkolva ebben az időben, akkor mostmár u-ból jöjjünk ide
{
v.sd = u.sd + dirC + 1;
v.pi = u;
v.dir = 2;
v.steps = u.steps + stepC + 1;
}
}
v = u.neighbours[3];
if (v != null) // alsó szomszéd
{
switch (u.dir)
{
case 0:
dirC = 1;
stepC = 1;
break;
case 1:
dirC = 2;
stepC = 1;
break;
case 2:
dirC = 1;
stepC = 1;
break;
case 3:
dirC = 0;
stepC = 0;
break;
}
if (u.sd + u.td + dirC + 1 < v.sd + v.td && !v.blocked.Contains(u.steps + stepC)) // ha gyorsabban idejutunk, és nicns blokkolva ebben az időben, akkor mostmár u-ból jöjjünk ide
{
v.sd = u.sd + dirC + 1;
v.pi = u;
v.dir = 3;
v.steps = u.steps + stepC + 1;
}
}
prioQ = prioQ.OrderBy(o => o.sd + o.td).ToList();
// itt jön egy trükk: hogyha a blokkolt elemek miatt a PrioQ-ban a legkisebb prioritású elem még inicializálatlan,
// azaz a pi még null, akkor ne vegye ki azt a Node-ot, helyette rakjon bele a queue-ba egy másik Node-ot, aminek
// ugyanaz a koordinátája, mint az u-nak.
// és ha éppen ez is blokkolt, akkor szimplán hívjon meg egy AddStop(robot, 1)-et, ami megállítja a robotot egy tickre,
// így majd a léptető függvény elrendezi a potenciális ütközést.
if (prioQ[0].sd > 10000)
{
Astar newA = new Astar(u.tile, target);
newA.blocked = u.blocked;
newA.steps = u.steps + 1;
newA.neighbours = u.neighbours;
if (u.neighbours[0] != null)
{
u.neighbours[0].neighbours[2] = newA;
}
if (u.neighbours[1] != null)
{
u.neighbours[1].neighbours[3] = newA;
}
if (u.neighbours[2] != null)
{
u.neighbours[2].neighbours[0] = newA;
}
if (u.neighbours[3] != null)
{
u.neighbours[3].neighbours[1] = newA;
}
if (!newA.blocked.Contains(newA.steps))
{
newA.sd = u.sd + 1;
newA.dir = u.dir;
newA.pi = u;
u = newA;
}
else
{
AddStop(robot, 1);
return;
}
}
// egyébként vegye ki a legkisebb prioritású elemet, DE attól még ugyanúgy rakjon bele a prioQ-ba egy másik Node-ot,
// u koordinátájával.
else
{
Astar newA = new Astar(u.tile, target);
newA.blocked = u.blocked;
newA.steps = u.steps + 1;
newA.neighbours = u.neighbours;
if (u.neighbours[0] != null)
{
u.neighbours[0].neighbours[2] = newA;
}
if (u.neighbours[1] != null)
{
u.neighbours[1].neighbours[3] = newA;
}
if (u.neighbours[2] != null)
{
u.neighbours[2].neighbours[0] = newA;
}
if (u.neighbours[3] != null)
{
u.neighbours[3].neighbours[1] = newA;
}
if (!newA.blocked.Contains(newA.steps))
{
newA.sd = u.sd + 1;
newA.dir = u.dir;
newA.pi = u;
}
else
{
newA.sd = 1000000;
newA.dir = -1;
newA.pi = null;
}
prioQ.Add(newA);
u = prioQ[0];
prioQ.RemoveAt(0);
}
}
int endDir = u.dir;
while (u.pi != null)
{
paths[robot.ID - 40001].Add(new Step(u.tile.x, u.tile.y, u.dir)); // ha megtaláltuk a targetet, akkor visszafelé a pi segítségével állítsuk elő az útvonalat
u = u.pi;
}
paths[robot.ID - 40001].Reverse();
if (table[target.x, target.y].ID > 30000 && table[target.x, target.y].ID < 40001) // ha a target egy töltőállomás, akkor még álljon 4et hogy meglegyen az 5
{
paths[robot.ID - 40001].Add(new Step(target.x, target.y, endDir));
paths[robot.ID - 40001].Add(new Step(target.x, target.y, endDir));
paths[robot.ID - 40001].Add(new Step(target.x, target.y, endDir));
paths[robot.ID - 40001].Add(new Step(target.x, target.y, endDir));
}
if (table[target.x, target.y].ID > 10000 && table[target.x, target.y].ID < 20001) // ha pedig célállomás, akkor álljon még egyet.
{
paths[robot.ID - 40001].Add(new Step(target.x, target.y, endDir));
}
}
public void StepSimulation() // Szimuláció léptetése
{
totalSteps++;
for (int i = 0; i < robots.Count; ++i) // Minden robotra megnézni, hogyha üres az útja, akkor új út megtervezése
{
if (paths[i].Count > 0)
{
bool foglalt = false;
for (int j = 0; j < robots.Count; ++j) // Megnézi, hogy a következő mezőn van-e robot,
{
if (paths[i][0].x == robots[j].x && paths[i][0].y == robots[j].y && i != j)
{
foglalt = true;
}
}
if (!foglalt) // Ha nincs, akkor lép a robot
{
if (robots[i].x == paths[i][0].x && // Nem mozog a robot
robots[i].y == paths[i][0].y &&
robots[i].dir == paths[i][0].dir)
{
paths[i].RemoveAt(0);
}
else if (robots[i].dir != paths[i][0].dir) // Ha nem jó a robot iránya, akkor fordul
{
robots[i].dir = paths[i][0].dir;
robots[i].energy--;
robotEnergyUsed[i]++;
totalEnergyUsed++;
}
else
{ // egyébként lép a következő mezőre
robots[i].x = paths[i][0].x;
robots[i].y = paths[i][0].y;
robots[i].energy--;
robotEnergyUsed[i]++;
totalEnergyUsed++;
paths[i].RemoveAt(0);
}
}
else // Ha következő mező foglalt, akkor kiüríti az útvonalát, és ügyel,
// hogyha kapott utasítást hogy vegyen fel egy polcot, akkor azon a polcon lévő termékeket visszarakja a goods listába
{
if (table[paths[i].Last().x, paths[i].Last().y].goods != null && table[paths[i].Last().x, paths[i].Last().y].goods.Count > 0)
{
int[] g1 = new int[table[paths[i].Last().x, paths[i].Last().y].goods.Count];
for (int j = 0; j < table[paths[i].Last().x, paths[i].Last().y].goods.Count; ++j)
{
g1[j] = table[paths[i].Last().x, paths[i].Last().y].goods[j];
}
goods.Add(new Goods(paths[i].Last().x, paths[i].Last().y, g1));
}
paths[i].Clear();
}
}
else
{
DoStationaryThings(robots[i]); // Minden egy helyben megcsinálható dolgot itt végez el (Pl robot feltöltése, vagy polc lerakása, stb...)
NewmazonClasses target = CalculateNextJob(robots[i]); // A következő célpont kiszámítása
if (EverythingIsHome() && EverythingDelivered()) // Ha minden polc a helyén van, és nincs semmi már a polcokat, akkor vége a szimulációnak.
{
OnSimOver();
return;
}
CalculateRoute(robots[i], target); // Útvonal megtervezése (A* algoritmussal)
}
}
}