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文章分类 -  华容道与数据结构

华容道与数据结构 (续 3)
摘要：本部分的程序代码下载：http://www2.cnblogs.com/Files/zhenyulu/HRD_64_HashTable_1.rar 在修改了那么多代码后需要再重新审视一下现在的程序，其实现在的程序代码已经显得很不协调，因为在修改的大量的数据结构后，算法也应当尽量贴近新的数据结构。所以我重新设计了新的布局表示以及棋子的算法。 在原有的华容道程序中，我使用了大量的Position结构来表... 阅读全文
posted @ 2005-02-25 21:40 吕震宇 阅读(5752) 评论(27) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (续 2)
摘要：在这部分内容里，我们用HashTable取代AVLTree以进一步提高系统的检索效率。毕竟我们不需要AVLTree的排序功能。另外，从纯粹的理论上来说，AVLTree的算法复杂度至少是O(Log2(x))级别，而HashTable则接近于O(C)级别。 一、 使用HashTable 在华容道程序中，要搜索以前出现过的布局，及时消除重复布局。早最初的设计中，我使用AVLTree来达到这个目的。AVL... 阅读全文
posted @ 2005-02-24 20:41 吕震宇 阅读(4027) 评论(4) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (续 1)
摘要：自从《华容道与数据结构》系列文章写完后，有很多热心的朋友提出了宝贵的意见，使得华容道程序的运行效率不断提升。在这里特别感谢"智能算法爱好者"与sumtec，给程序提出了很多建设性意见。 在《华容道与数据结构（续）》这部分内容中，我将从两个方面对原有程序进行改造，"以内存换效率"，进一步提升华容道程序的执行效率。方法包括两方面：1、将原有4字节棋局表示变为8字节表示以省去原有程序中的排序操作。2、用... 阅读全文
posted @ 2005-02-22 14:16 吕震宇 阅读(6131) 评论(21) 推荐(0) 编辑

Exception对程序执行效率的影响
摘要：在华容道程序写完后，我想尽办法优化程序的执行效率。衡量的尺子一直是河北石家庄李智广的"华容道全能版 V1.1"，因此优化到5、6秒的执行时间就已经很满足了。期间的性能优化方法包括： 尽量减少CircularLinkedList中的节点数 去掉无用的接口，合并命名空间。避免接口转换对效率的影响 将排序算法代码调整为静态方法以提高调用效率。 这些对性能的调优使得代码的执行时间缩短了1.5～2秒左... 阅读全文
posted @ 2005-02-16 21:37 吕震宇 阅读(5106) 评论(11) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (12)
摘要：十六、 WinHRD的设计 基本组件的编写工作完成后，我们设计一个程序测试一下。在提供的源代码中提供了两个例子。一个是ConsoleHRD（DOS环境下的求解程序），比较简单。另外一个是Windows界面的WinHRD。 我们这里来看看WinHRD的设计：首先主窗口要实现IResultHandler接口以处理华容道组件提供的信息。例如当前搜索到了多少层级，以及求解的结果是什么。用户可以自己单独... 阅读全文
posted @ 2005-02-11 22:23 吕震宇 阅读(5841) 评论(13) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (11)
摘要：十五、 Mediator的设计 华容道自动求解程序的解题过程可以说是Layout、CircularLinkedList、AVLTree和TreeLinkedList相互协作的过程。为了降低对象间的耦合度，引入了一个中介者Mediator，负责协调它们之间的调用。我们可以在CircularLinkedList对象以及Layout对象中看到各有一个Mediator对象的引用。同时也可以看到Mediat... 阅读全文
posted @ 2005-02-11 16:39 吕震宇 阅读(2634) 评论(0) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (10)
摘要：十四、 CircularLinkedList的设计 CircularLinkedList类是整个程序的核心，所有搜索操作都由CircularLinkedList来触发。CircularLinkedList是一个环形链表，每个链表中的元素都含有下一元素的一个指针，元素与元素链接成封闭的环形。下面是该环型链表的节点定义： protected class LinkedListNode{ public... 阅读全文
posted @ 2005-02-10 16:17 吕震宇 阅读(2648) 评论(0) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (9)
摘要：十三、 TreeLinkedList的设计 在《华容道与数据结构 (2) 》中，设计了用于广度优先的树型链表。如下图： 链表是通过图中蓝颜色箭头链接起来的，而黑颜色箭头构成了树型结构。整个结构用来存储搜索结果，每一搜索步骤是一个层级，逐层深入直到找到结果。从图中可以看出，每个节点有两个指针，分别指向下一个节点与父节点。因此，在TreeLinkedList中定义节点类如下： protecte... 阅读全文
posted @ 2005-02-07 20:14 吕震宇 阅读(2953) 评论(4) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (8)
摘要：十二、 快速排序法 其实"快速排序法"不应当出现在华容道系列中，毕竟它是纯数据结构的内容。在这里我只简要介绍一下。以下内容来自D.S.Malik与P.S.Nair著的《Data Structures Using Java》一书。 关于快速排序法有以下要点： 1、 基于递归调用；2、 使用分而治之的方法对列表排序；3、 将要排序的列表分成两个子列表，然后被分别排序，并依次递归。最后合并成完成的排序列... 阅读全文
posted @ 2005-02-06 13:35 吕震宇 阅读(2832) 评论(0) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (7)
摘要：十一、 Layout的设计 Layout在我的程序中充当"布局"，也就是说记录当前棋盘的状态。棋盘状态其实无外乎就是10个棋子的位置以及2个空格的位置而已。所以在Layout类中包含了两个成员： public class Layout{ private Chessman[] _chessmen = new Chessman[10]; private BlankPosition _blankP... 阅读全文
posted @ 2005-02-06 10:04 吕震宇 阅读(3190) 评论(0) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (6)
摘要：十、 Chessman的设计 整个程序中一个非常关键的环节就是Chessman（棋子）的设计以及Layout（棋盘布局）的设计。这次先说说Chessman的设计。 由于我的程序只针对10子布局，所以一个Layout应当包括10个棋子，分别归属于General、HChessman、VChessman与Soldier。下面是抽象Chessman类的部分定义： public abstract clas... 阅读全文
posted @ 2005-02-05 16:42 吕震宇 阅读(3017) 评论(0) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (5)
摘要：完整的程序代码可以从http://www2.cnblogs.com/Files/zhenyulu/HRD.rar下载 九、 代码设计 在看完了解题过程后，下面来看一看具体的代码设计方案： 我们首先从Core开始，在Core.dll里面定义了系统所需的最基本的数据类型以及相关的接口。其中枚举ChessmanType与MoveMethod分别定义了棋子的类型以及棋子移动的方法。 public enu... 阅读全文
posted @ 2005-02-04 16:23 吕震宇 阅读(3711) 评论(2) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (4)
摘要：八、 程序解题过程在这部分内容中，我们通过一个简化的实际例子来看看在华容道求解过程中，循环链表、AVL树以及树之间是如何相互协作的。首先我们假设所有的棋子只能向下移动（这样可以大大减少树中的节点数量），我们来看系统如何搜索所有可行步骤：首先，系统初始化各个部件。 环形链表中维护了三个指针：current指明当前运算到了哪个布局；last指针指向当前搜索层级的最后一个布局；allocate指针... 阅读全文
posted @ 2005-02-04 11:24 吕震宇 阅读(3925) 评论(3) 推荐(1) 编辑

华容道与数据结构 (3)
摘要：七、 AVL（平衡树） 平衡树其实就是一特殊结构的二叉树。由于二叉树的搜索算法的性能取决于二叉树的结构，如果二叉搜索树构造出来是线性的，搜索算法的效率不高。如果结构合理，则查找速度较快。实际上，树的高度越小，查找速度越快。大家可以比较一下下面两个二叉树在检索时，哪个效率更高一些： AVL树（也称作平衡树），在这种树型结构中，二叉树结构近似于平衡。AVL树具有如下特征： 1. 根的左子树和右子树... 阅读全文
posted @ 2005-02-02 11:46 吕震宇 阅读(6379) 评论(11) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (2)
摘要：华容道系列－开篇 华容道与数据结构 (1) 六、 数据结构设计 针对上面说到的解题方法，设计如下的数据结构： 1、广度优先的树型结构 由于整个棋局的可行解可以描述成一个树型结构，并且为了得到最少移动步数需要采用广度优先的搜索算法，因此考虑将链表与树型结构整合起来，便于进行广度搜索。如图，当我们试图搜索第三步可行解时，只需要顺着第二步的链表依次搜索便可以实现了。 2、堆栈结构输出最少步数 ... 阅读全文
posted @ 2004-12-14 11:15 吕震宇 阅读(7896) 评论(9) 推荐(0) 编辑

华容道与数据结构 (1)
摘要：续第一部分《华容道系列－开篇》 四、 棋盘布局存储方案 华容道棋盘布局经过优化后可以存储在4个字节中，确切的说是3字节零两个二进制位（10子）布局。经过简单调整后，也可以将12子布局存储在4个字节当中。不过12子布局的走法过于简单，所以在今后的文章中，布局全部指10子布局，软件只针对10子布局开发。设计方案如下： 上图演示了两种布局的存储结构。棋子总共分成5类，分别是最大子、横放、竖放、卒... 阅读全文
posted @ 2004-12-10 21:00 吕震宇 阅读(9023) 评论(11) 推荐(1) 编辑

华容道系列－开篇
摘要：本系列内容将分成两大部分：《华容道与数据结构》以及《华容道与设计模式》，两者之间会有一些交叉。 一、 序言 这个学期给学生上《设计模式》的课程，有些学生提出找些题目练练手，增强一些实战经验，我决定让他们编写"华容道"游戏。说实在的，当时并没有深思熟虑。后来自己仔细想想，发现这里面东西还真不少，甚至包括下学期我才给他们开设的课程《数据结构》中的大量内容。所以我决定自己先来尝试一下。 其实编写"华容道... 阅读全文
posted @ 2004-12-09 09:45 吕震宇 阅读(10305) 评论(8) 推荐(0) 编辑