bk_bishe_pi/bot_code/maze_func_explore.cpp

#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<cstddef>
#include"eyebot++.h"
#include"maze_parameter.h"
#include"maze_func.h"
using namespace std;


/*---检查单元格各方向是否已被到访---*/
bool check_mark()
{ bool check = false;
  int x, y;
  x = rob_x;  //机器人当前x坐标
  y = rob_y;  //机器人当前y坐标
  int size_x = mark.size();
  int size_y = mark[0].size();

  bool N_mark;
  bool W_mark;
  bool S_mark;
  bool E_mark;

  if (x > 0)
  {
    W_mark = mark[x-1][y];
  }
  else
  {
    W_mark = true;
  }

  if (y > 0)
  {
    S_mark = mark[x][y-1];
  }
  else
  {
    S_mark = true;
  }

  if (x < size_x - 1)
  {
    E_mark = mark[x+1][y];
  }
  else
  {
    E_mark = true;
  }

  if (y < size_y - 1)
  {
    N_mark = mark[x][y+1];
  }
  else
  {
    N_mark = true;
  }

  bool N_road = (!wall[x][y+1][0]  &&  N_mark);
  bool W_road = (!wall[x][y][1]  &&  W_mark);
  bool S_road = (!wall[x][y][0]  &&  S_mark);
  bool E_road = (!wall[x+1][y][1]  &&  E_mark);
  
  if (N_road  &&  W_road  &&  S_road  &&  E_road)
  {
    check = true;
  }
  return check;
}

/*---maze_entry函数,用于写入到wall数组中，1：有墙 0：通路---*/
void maze_entry(int x, int y, int dir, int open)
{
  int maze_dir = (dir + 4) % 4;
  
  switch (maze_dir)
  {
    case 0:  //0表示北(上)，表示(x，y+1)坐标单元格的下方墙壁信息
    if (y == static_cast<int>(mark[0].size()) - 1  &&  open)  //检测是否超出容器范围，如果超出，则扩大容器：对每一个内层尾插数据
    {
      if (!mark.empty()  &&  !wall.empty()) //插入安全性检测，确保容器非空
      {
        for (size_t i = 0; i < mark.size(); i++)
        {
          mark[i].emplace_back(0);
        }
        for (size_t i = 0; i < wall.size(); i++)
        {
          wall[i].emplace_back(std::vector<int>(2,0));
        }
      }
      else 
      {
        cout << "error: mark or wall empty" << endl;
      }
    }
    wall[x][y+1][0] = !open;
    break;
    
    case 1:  //1表示西(左)，表示(x，y)坐标单元格的左侧墙壁信息
    if (x == 0  &&  open)  //检测是否超出容器范围，如果超出，则扩大容器：头插一个内层
    {
      if (!mark.empty()  &&  !wall.empty()) //插入安全性检测，确保容器非空
      {
        //~ std::vector<int> mark_insert(mark[0].size(), 0);
        //~ mark.insert(mark.begin(), mark_insert);

        //~ std::vector<std::vector<int>> wall_insert(wall[0].size(), std::vector<int>(2,0));
        //~ wall.insert(wall.begin(), wall_insert);

        mark.emplace(mark.begin(), std::vector<int>(mark[0].size(), 0));  //在mark头部插入一个内层
        wall.emplace(wall.begin(), std::vector<std::vector<int>>(wall[0].size(), std::vector<int>(2, 0)));  //在wall头部插入一个内层
        rob_x++;
        rob_x0++;
      }
      else 
      {
        cout << "error: mark or wall empty" << endl;
      }
    }
    wall[x][y][1] = !open;
    break;
    
    case 2:  //2表示南(下)，表示(x，y)坐标单元格的下侧墙壁信息
    if (y == 0  &&  open)  //检测是否超出容器范围，如果超出，则扩大容器：对每一个内层头插数据
    {
      if (!mark.empty()  &&  !wall.empty()) //插入安全性检测，确保容器非空
      {
        for (size_t i = 0; i < mark.size(); i++)
        {
          mark[i].emplace(mark[i].begin(), 0);
        }
        for (size_t i = 0; i < wall.size(); i++)
        {
          wall[i].emplace(wall[i].begin(), std::vector<int>(2,0));
        }
        rob_y++;
        rob_y0++;
      }
      else 
      {
        cout << "error: mark or wall empty" << endl;
      }
    }
    wall[x][y][0] = !open;
    break;
    
    case 3:  //3表示东(右)，表示(x+1，y)坐标单元格的左侧墙壁信息
    if (x == static_cast<int>(mark.size()) - 1  &&  open)  //检测是否超出容器范围，如果超出，则扩大容器：尾插一个内层
    {
      if (!mark.empty()  &&  !wall.empty()) //插入安全性检测，确保容器非空
      {
        mark.emplace_back(std::vector<int>(mark[0].size(), 0));
        wall.emplace_back(std::vector<std::vector<int>>(wall[0].size(), std::vector<int>(2, 0)));
      }
      else 
      {
        cout << "error: mark or wall empty" << endl;
      }
    }
    wall[x+1][y][1] = !open;
    break;
  }
}

/*---检查该方向是否已被标记---*/
bool unmarked(int x, int y, int dir)
{
  bool check = false;
  int maze_dir = (dir + 4) % 4;
  switch(maze_dir)
  {
    case 0:
    if (y < (static_cast<int>(mark[0].size()) - 1))
    {
      if (mark[x][y+1] == 0)
      {
        check = true;
      }
    }
    break;
    
    case 1:
    if (x > 0)
    {
      if (mark[x-1][y] == 0)
      {
        check = true;
      }
    }
    break;
    
    case 2:
    if (y > 0)
    {
      if (mark[x][y-1] == 0)
      {
        check = true;
      }
    }
    break;
    
    case 3:
    if (x < (static_cast<int>(mark.size()) - 1))
    {
      if (mark[x+1][y] == 0)
      {
        check = true;
      }
    }
    break;
  }
  return check;
}

/*---递归函数---*/
void explore()
{
  int F_open,L_open,R_open,old_dir;
  bool check;
  
  mark[rob_x][rob_y] = 1;   //将当前的单元格设置为已到访
  F_open = PSDGetRaw(1) > DIST_cell;   //获取前侧空间状况
  L_open = PSDGetRaw(2) > DIST_cell;   //获取左侧空间状况
  R_open = PSDGetRaw(3) > DIST_cell;   //获取右侧空间状况
  
  maze_entry(rob_x, rob_y, rob_dir, F_open);   //写入前方墙壁信息
  maze_entry(rob_x, rob_y, rob_dir + 1, L_open);   //写入左侧墙壁信息
  maze_entry(rob_x, rob_y, rob_dir - 1, R_open);   //写入右侧墙壁信息
  check = check_mark();   //检查3个方向是否到访
  if (check)
  {
    goto end_explore; 
  }
  
  old_dir = rob_dir;
  if (F_open  &&  unmarked(rob_x, rob_y, old_dir))  //如果前方有通路且前方单元格未被探索
  {
    go_to(old_dir); //向前移动一格
    explore();  //进行递归，在完成所有可到达单元格的访问前，一直循环在explore中
    go_to(old_dir + 2); //返回到移动前的单元格
  }
  
  if (L_open  &&  unmarked(rob_x, rob_y, old_dir + 1))  //如果左侧有通路且前方单元格未被探索
  {
    go_to(old_dir + 1); //向左移动一格
    explore();  //进行递归，在完成所有可到达单元格的访问前，一直循环在explore中
    go_to(old_dir - 1); //返回到移动前的单元格
  }
  
  if (R_open  &&  unmarked(rob_x, rob_y, old_dir - 1))  //如果右侧有通路且前方单元格未被探索
  {
    go_to(old_dir - 1); //向右移动一格
    explore();  //进行递归，在完成所有可到达单元格的访问前，一直循环在explore中
    go_to(old_dir + 1); //返回到移动前的单元格
  }
  end_explore:  //check_mark函数确认三个方向都被探索的话，直接跳转到此处结束此次循环
  VWWait();
} //递归结束