网格道路中的格子状态计算

一、分析

下图包含了由正方形格子组成的道路的全部形态。（没有斜向）

 

单个格子的状态共有6种：

 

 

已知构成道路的格子集合：[(x1,y1),(x2,y2)...(xn,yn)]，(x,y)代表格子位置。计算道路上每个格子的状态。（格子坐标系，x右正，y上正）

因为每个格子有4个临边，对格子（x,y）有临边：

 左边 L: (x-1, y)

 上边 T: (x,y+1)

 右边 R: (x+1, y)

 下边 B: (x,y-1)

假设最终格子状态为s。计算过程：

1、设置s=无邻格

2、判断L，如果有格，则s=s + L，否则s不变。（s + L）含义为s增加L方向有邻格

3、按步骤2依次判断T R B。为了方便记，如果对应临边有道路格子，则记为1，没有记为0。对于一个格子描述其临边状态可表示为：_ _ _ _ 

                

State(LTRB)：0000                 State(LTRB)：1101             State(LTRB)：1010          State(LTRB)：1011      State(LTRB)：1111            State(LTRB)：0110

 

由图可见，（2）有4种旋转，（3）有两种，（4）有3种，（6）有4种。

 

二、主要思路

   //按位记录4个方向的邻格状态，有为1，无为0
   const int L = 1 << 0;
   const int T = 1 << 1;
   const int R = 1 << 2;
   const int B = 1 << 3;

   //计算x,y 格子的邻格状态
   int s = 0; // 初始为无邻格
   // 依次检查
   if(IsExist(x-1, y))
       s |= L;
   if(IsExist(x, y+1))
       s |= T;
   if(IsExist(x+1, y))
       s |= R;
   if(IsExist(x, y-1))
       s |= B;
   // 最终s的值可知道在各个方向上的邻格情况

 

三、实现

class Road
{
    //对邻格按左->上->右->下的顺序检查
    const int L = 1 << 0;
    const int T = 1 << 1;
    const int R = 1 << 2;
    const int B = 1 << 3;
    const int NONE = 0;

    // 坐标
    struct Coord
    {
        public int x;
        public int y;
    }

    /// 格子邻居
    struct Neibour
    {
        // 与格子的偏移量
        public int ox;
        public int oy;

        // 标识自己是哪个方向的邻居,左->上->右->下
        public int state;
    }

    // 邻居描述集合
    List<Neibour> _neibourMap = new List<Neibour>()
    {
        // 左
        new Neibour {  ox = -1, oy = 0, state = L },
        // 上
        new Neibour {  ox = 0, oy = 1, state = T },
        // 右
        new Neibour {  ox = 1, oy = 0, state = R },
        // 下
        new Neibour {  ox = 0, oy = -1, state = B }
    };

    int GetState(int x, int y)
    {
        var s = NONE;
        foreach (var neibour in _neibourMap)
        {
            if (IsExist(x + neibour.ox, y + neibour.oy))
                s |= neibour.state;
        }

        return s;
    }

    bool IsExist(int x, int y)
    {
        // TODO:判断是否存在
    }

    /// 格子状态对应的信息
    class StateInfo
    {
        // 比如表现
    }

    // 格子状态描述
    Dictionary<int, StateInfo> _stateInfoConfig = new Dictionary<int, StateInfo>()
    {
        // 单格路
        { NONE, new StateInfo()},
        // 末端
        { L, new StateInfo()},
        { T, new StateInfo()},
        { R, new StateInfo()},
        { B, new StateInfo()},
        // 转角
        { L | T, new StateInfo()},
        { T | R, new StateInfo()},
        { R | B, new StateInfo()},
        { B | L, new StateInfo()},
        // 直路 水平或竖直
        { L | R, new StateInfo()},
        { T | B, new StateInfo()},
        // T字路口
        { L | T | R, new StateInfo()},
        { T | R | B, new StateInfo()},
        { R | B | L, new StateInfo()},
        { B | L | T, new StateInfo()},
        // 十字路口
        { L | T | R | B, new StateInfo()}
    };

    /// 测试
    void Test(Coord[] coords)
    {
        foreach (var coord in coords)
        {
            var s = GetState(coord.x, coord.y);
            var info = _stateInfoConfig[s];
            Print(info);
        }
    }

    private void Print(StateInfo info)
    {
        //TODO:状态信息
    }
}