PuzzleExplorer.cpp

[詳解]

#include "PuzzleExplorer.h"

// コンストラクタ
PuzzleExplorer::PuzzleExplorer()
{
    myPosition = 0;
}

// デストラクタ
PuzzleExplorer::~PuzzleExplorer(){}

// ブロック並べエリアのマップ、ブロックの初期配置などの初期設定
void PuzzleExplorer::init(int *blockPositions)
{
    
    //機体初期位置10
    setMyPosition(10);
    
    // ノードの設定
    setNodes();
    
    //ブロックの位置設定
    setBlocks(blockPositions);
    
    // 隣接ノード設定
    setNeighborNode();
    
}

// 現在地の変更
void PuzzleExplorer::setMyPosition(int num)
{
    myPosition = num;
    return;
}

// ノードの設定(位置番号、色、位置座標)
void PuzzleExplorer::setNodes()
{
    for(int i=0; i<16; i++)
    {
        Node node;
        node.setNum(i);
        node.setColor();
        node.setPosition(nodePositionList[i][0], nodePositionList[i][1]);
        nodeList[i] = node;
        
    }
}

// ブロック設定
void PuzzleExplorer::setBlocks(int *blockPositions)
{
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        Block block(blockPositions[i]);
        blockList[i] = block;
        
        // ブロックを持つノード設定
        nodeList[blockPositions[i]].setHasBlock(true);
    }
    
    blockList[0].setColor(BlockColor::Black);
    blockList[1].setColor(BlockColor::Red);
    blockList[2].setColor(BlockColor::Yellow);
    blockList[3].setColor(BlockColor::Blue);
    blockList[4].setColor(BlockColor::Green);
    
    return;
}

// 隣接ノードの設定
void PuzzleExplorer::setNeighborNode()
{
    //nodeListから隣接ノードを取得
    for(int i=0; i<16;i++)
    {
        Node* neighbor[5] = {};
        
        for(int j=0; j<5; j++)
        {
            // 隣接ノード番号が-1の時(隣接ノードがないとき)nullポインタを入れる
            if(neighborList[i][j] == -1)
            {
                neighbor[j] = nullptr;
                continue;
            }
            Node* node = &nodeList[neighborList[i][j]];
            neighbor[j] = node;
        }
        
        nodeList[i].setNeighbor(neighbor);
        neighbor[5] = {};
    }
    return;
}

// 位置番号からノードの色を返す
BlockColor PuzzleExplorer::getNodeColor(int num)
{
    return nodeList[num].getColor();
}

// 現在地の隣接ノード取得
Node** PuzzleExplorer::getMyNeighbor()
{
    return nodeList[myPosition].getNeighbor();
}

// 現地点から最寄りのブロックの位置を返す
int PuzzleExplorer::getNearestBlockPosition()
{   
    Node node = nodeList[myPosition];
    queue<Node> que;
    
    // ブロックを持つノードが見つかるまで幅優先探索
    while(!node.getHasBlock())
    {
        Node** nodes = node.getNeighbor();
        
        // 隣接ノードをキューに格納 
        for(int i=0; i<5; i++){
            
            // 隣接ノードがnullの時は飛ばす
            if(nodes[i] == nullptr)continue;
            
            que.push(*nodes[i]);
        }
        
        node = que.front();
        
        // キューの先頭がブロックを持っていたら終了
        if(que.front().getHasBlock())
        {
            break;
        }
        
        // 先頭要素の削除
        que.pop();
    }
    
    return node.getNum();
}

// 2つのノード間の経路探索
int* PuzzleExplorer::getRoot(int startNode, int goalNode)
{
    Node node = nodeList[startNode];
    Node goal = nodeList[goalNode];
    int i=0;
    
    // rootに経路を格納
    root[i] = node.getNum();
    i++;
    
    // ゴールノードに到着するまで探索
    while(node.getNum() != goal.getNum())
    {   
        int cost = 1000;
        Node** explorerNodes = node.getNeighbor();
        Node nextNode;
        
        // 隣接ノードからゴールまでのコストが低いノードを次の探索ノードに選択
        for(int j=0; j<5; j++)
        {
            //隣接ノードがnullの時飛ばす
            if(explorerNodes[j] == nullptr)continue;
            
            // ゴールノードまでの距離コストが小さければ更新
            int neighborCost = getCost(*explorerNodes[j], goal);
            if(cost > neighborCost)
                {
                    cost = neighborCost;
                    nextNode = *explorerNodes[j];
                }
        }
        
        root[i] = nextNode.getNum();
        node = nextNode;
        i++;
    }
    
    return root;
}

// ノード間の距離コストを計算
int PuzzleExplorer::getCost(Node node1, Node node2)
{
    int cost = (node1.getPositionX() - node2.getPositionX())*(node1.getPositionX() - node2.getPositionX()) + (node1.getPositionY() - node2.getPositionY())*(node1.getPositionY() - node2.getPositionY());
    
    return cost;
}