package com.rf.data_structure_algorithm.algorithm.horseChessBoard;

import java.awt.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;

/**
?* @description: 騎士周游算法示例
?* @author: xz
?*/
public class HorseChessBoard {

? ? ?static int X;//棋盤(pán)的列數(shù)
? ? ?static int Y;//棋盤(pán)的行數(shù)
? ? ?static boolean visited[]; //標(biāo)記棋盤(pán)的各個(gè)位置是否被訪(fǎng)問(wèn)過(guò)
? ? ?static boolean finished; // 標(biāo)記是否棋盤(pán)的所有位置都被訪(fǎng)問(wèn) true：成功，false：失敗

? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? System.out.println("騎士周游算法，開(kāi)始運(yùn)行~~");
? ? ? ? X=8;
? ? ? ? Y=8;
? ? ? ? int row=1;//馬初始位置的行，從編號(hào)1開(kāi)始
? ? ? ? int column=1;//馬初始位置的列，從編號(hào)1開(kāi)始
? ? ? ? //創(chuàng)建棋盤(pán)
? ? ? ? int[][] chessboard=new int[X][Y];
? ? ? ? visited=new boolean[X*Y];//初始值都是false
? ? ? ? //測(cè)試
? ? ? ? long startTime = System.currentTimeMillis();
? ? ? ? horseChessBoardAlgorithm(chessboard,row-1,column-1,1);
? ? ? ? long endTime = System.currentTimeMillis();
? ? ? ? System.out.println("總共耗時(shí)："+(endTime-startTime)+"毫秒");
? ? ? ? System.out.println("輸出棋盤(pán)的最后情況============");
? ? ? ? //輸出棋盤(pán)的最后情況
? ? ? ? for(int[] rows : chessboard){
? ? ? ? ? ? for(int step : rows){
? ? ? ? ? ? ? ? System.out.print(step + "\t");
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? System.out.println();
? ? ? ? }

? ? }

? ? /**?
? ? * @Description: 根據(jù)當(dāng)前位置(Point),計(jì)算馬還能走哪些位置（Point）
? ? ?* ? ? ? ? ? ? ? ?并放入到一個(gè)集合中(ArrayList),最多有8個(gè)位置
? ? * @Param: ?curPoint
? ? * @Author: xz ?
? ? */
? ? public static ArrayList<Point> next(Point curPoint){
? ? ? ? //創(chuàng)建一個(gè)ArrayList
? ? ? ? ArrayList<Point> list =new ArrayList<>();
? ? ? ? //創(chuàng)建一個(gè)Point
? ? ? ? Point point=new Point();

? ? ? ? //curPoint.x-2 表示當(dāng)前位置(curPoint)的列向左移動(dòng)2列
? ? ? ? //curPoint.x+2 表示當(dāng)前位置(curPoint)的列向右移動(dòng)2列
? ? ? ? //curPoint.y-1 表示當(dāng)前位置(curPoint)的列向上移動(dòng)1行
? ? ? ? //curPoint.y+1 表示當(dāng)前位置(curPoint)的列向下移動(dòng)1行
? ? ? ? // >= 0 表示仍然有空間可走
? ? ? ? if((point.x = curPoint.x-2) >= 0 && (point.y = curPoint.y-1) >= 0 ){//示例圖中指定馬可以走5的位置
? ? ? ? ? ? list.add(new Point(point));
? ? ? ? }
? ? ? ? if((point.x = curPoint.x - 1) >=0 && (point.y=curPoint.y-2)>=0) {//示例圖中指定馬可以走6的位置
? ? ? ? ? ? list.add(new Point(point));
? ? ? ? }
? ? ? ? if ((point.x = curPoint.x + 1) < X && (point.y = curPoint.y - 2) >= 0) {//示例圖中指定馬可以走7的位置
? ? ? ? ? ? list.add(new Point(point));
? ? ? ? }
? ? ? ? if ((point.x = curPoint.x + 2) < X && (point.y = curPoint.y - 1) >= 0) {//示例圖中指定馬可以走0的位置
? ? ? ? ? ? list.add(new Point(point));
? ? ? ? }
? ? ? ? if ((point.x = curPoint.x + 2) < X && (point.y = curPoint.y + 1) < Y) {//示例圖中指定馬可以走1的位置
? ? ? ? ? ? list.add(new Point(point));
? ? ? ? }
? ? ? ? if ((point.x = curPoint.x + 1) < X && (point.y = curPoint.y + 2) < Y) {//示例圖中指定馬可以走2的位置
? ? ? ? ? ? list.add(new Point(point));
? ? ? ? }
? ? ? ? if ((point.x = curPoint.x - 1) >= 0 && (point.y = curPoint.y + 2) < Y) {//示例圖中指定馬可以走3的位置
? ? ? ? ? ? list.add(new Point(point));
? ? ? ? }
? ? ? ? if ((point.x = curPoint.x - 2) >= 0 && (point.y = curPoint.y + 1) < Y) {//示例圖中指定馬可以走4的位置
? ? ? ? ? ? list.add(new Point(point));
? ? ? ? }
? ? ? ? return list;
? ? }

? ? /**?
? ? * @Description: ?騎士周游算法的方法
? ? * @Param: ?chessboard ?表示棋盤(pán)
? ? * ? ? ? ? ? row ? ? ? ? 表示馬兒當(dāng)前的位置的行 從0開(kāi)始
? ? * ? ? ? ? ? column ? ? ?表示馬兒當(dāng)前的位置的列 ?從0開(kāi)始
? ? * ? ? ? ? ? step ? ? ? ?表示是第幾步 ,初始位置就是第1步
? ? * @Author: xz ?
? ? */
? ? public static void horseChessBoardAlgorithm(int[][] chessboard, int row, int column, int step){
? ? ? ? chessboard[row][column] = step;
? ? ? ? visited[row * X + column] = true; //標(biāo)記該位置已經(jīng)訪(fǎng)問(wèn)
? ? ? ? //獲取當(dāng)前位置可以走的下一個(gè)位置的集合
? ? ? ? ArrayList<Point> pointList= next(new Point(column, row));
? ? ? ? //對(duì)pointList進(jìn)行排序,排序的規(guī)則就是對(duì)pointList的所有的Point對(duì)象的下一步的位置的數(shù)目，進(jìn)行非遞減排序
? ? ? ? sort(pointList);
? ? ? ? //遍歷 list
? ? ? ? while(!pointList.isEmpty()) {
? ? ? ? ? ? Point p = pointList.remove(0);//取出下一個(gè)可以走的位置
? ? ? ? ? ? //判斷該點(diǎn)是否已經(jīng)訪(fǎng)問(wèn)過(guò)
? ? ? ? ? ? if(!visited[p.y * X + p.x]) {//說(shuō)明還沒(méi)有訪(fǎng)問(wèn)過(guò)
? ? ? ? ? ? ? ? horseChessBoardAlgorithm(chessboard, p.y, p.x, step + 1);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? //判斷馬兒是否完成了任務(wù)，使用step 和應(yīng)該走的步數(shù)比較 ，
? ? ? ? //如果沒(méi)有達(dá)到數(shù)量，則表示沒(méi)有完成任務(wù)，將整個(gè)棋盤(pán)置0
? ? ? ? //說(shuō)明: step < X * Y ?成立的情況有兩種
? ? ? ? //1. 棋盤(pán)到目前位置,仍然沒(méi)有走完
? ? ? ? //2. 棋盤(pán)處于一個(gè)回溯過(guò)程
? ? ? ? if(step < X * Y && !finished ) {
? ? ? ? ? ? chessboard[row][column] = 0;
? ? ? ? ? ? visited[row * X + column] = false;
? ? ? ? } else {
? ? ? ? ? ? finished = true;
? ? ? ? }
? ? }

? ? /**
? ? ?* @Description: 根據(jù)當(dāng)前這個(gè)一步的所有的下一步的選擇位置，進(jìn)行非遞減排序, 減少回溯的次數(shù)
? ? ?* @Param: ?ArrayList<Point>
? ? ?* @Author: xz
? ? ?*/
? ? public static void sort(ArrayList<Point> pointList) {
? ? ? ? pointList.sort(new Comparator<Point>() {
? ? ? ? ? ? @Override
? ? ? ? ? ? public int compare(Point o1, Point o2) {
? ? ? ? ? ? ? ? // TODO Auto-generated method stub
? ? ? ? ? ? ? ? //獲取到o1的下一步的所有位置個(gè)數(shù)
? ? ? ? ? ? ? ? int count1 = next(o1).size();
? ? ? ? ? ? ? ? //獲取到o2的下一步的所有位置個(gè)數(shù)
? ? ? ? ? ? ? ? int count2 = next(o2).size();
? ? ? ? ? ? ? ? if(count1 < count2) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? return -1;
? ? ? ? ? ? ? ? } else if (count1 == count2) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? return 0;
? ? ? ? ? ? ? ? } else {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? return 1;
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? });
? ? }


}