吴昊品游戏核心算法 Round 4 —— 连连看AI（用BFS+STL实现）（HDOJ 1175）
连连看游戏的历史：
游戏“连连看”顾名思义就是找出相关联的东西，这个连连看在网上基本是用在小游戏中，就是找出相同的两样东西，在一定的规则之内可以做为相关联处理。“连连看”的发展经历了从桌面游戏、在线游戏、社交游戏三个过程。
游 戏“连连看”是源自台湾的桌面小游戏，自从流入大陆以来风靡一时，也吸引众多程序员开发出多种版本的“连连看”。这其中，顾方编写的“阿达连连看”以其精 良的制作广受好评，这也成为顾方“阿达系列软件”的核心产品。并于2004年，取得了国家版权局的计算机软件著作权登记证书。
随着Flash应用的流行，网上出现了多种在线Flash版本“连连看”。如“水晶连连看”、“果蔬连连看”等，流行的“水晶连连看”以华丽界面吸引了一大批的女性玩家。
2008年，随着社交网络的普及和开放平台的兴起，“连连看”被引入了社交网络。“连连看”与个人空间相结合，被快速的传播，成为一款热门的社交游戏，其中以开发者Jonevey在Manyou开放平台上推出的“宠物连连看”最为流行。
规则如下：第 一次使用鼠标点击棋盘中的棋子，该棋子此时为“被选中”，以特殊方式显示；再次以鼠标点击其他棋子，若该棋子与被选中的棋子图案相同，且把第一个棋子到 第二个棋子连起来，中间的直线不超过3根，则消掉这一对棋子，否则第一颗棋子恢复成未被选中状态，而第二颗棋子变成被选中状态。
下面我来品析的这个AI实际上实现的是一个查询功能，属于连连看的一个小“作弊工具”，使用它之后，可以判断当前局面是否还有可以消去的“图形对”（实际上，该小工具还可以搜索到任意的一种这样的“图形对”并提示可以删去，当然，这些都是大同小异了）
我们利用BFS（宽度优先搜索）进行，并且，利用STL里面的队列queue结构来存储每一种结果。（这种或者类似的方法，在推箱子游戏的AI中也是比较常见的）
下面，我来给出HDOJ 1175关于此问题的介绍和一些input和output。
Problem Description——“连连看”相信很多人都玩过。没玩过也没关系，下面我给大家介绍一下游戏规则：在一个棋盘中，放了很多的棋子。如果某两个相同的棋子，可以通过一条线连起来 （这条线不能经过其它棋子），而且线的转折次数不超过两次，那么这两个棋子就可以在棋盘上消去。不好意思，由于我以前没有玩过连连看，咨询了同学的意见， 连线不能从外面绕过去的，但事实上这是错的。现在已经酿成大祸，就只能将错就错了，连线不能从外围绕过（吴昊评注：这个也算是连连看的一个变种吧！）。
玩家鼠标先后点击两块棋子，试图将他们消去，然后游戏的后台判断这两个方格能不能消去。现在你的任务就是写这个后台程序（吴昊评注：前台的绚丽靠UI和美工，后台的绚丽靠数据结构和算法）。
Input—— 输入数据有多组。每组数据的第一行有两个正整数n,m(0<n<=1000,0<m<1000)，分别表示棋盘的行数与列数。在 接下来的n行中，每行有m个非负整数描述棋盘的方格分布。0表示这个位置没有棋子，正整数表示棋子的类型。接下来的一行是一个正整数 q(0<q<50)，表示下面有q次询问。在接下来的q行里，每行有四个正整数x1,y1,x2,y2,表示询问第x1行y1列的棋子与第 x2行y2列的棋子能不能消去。n=0,m=0时，输入结束。注意：询问之间无先后关系，都是针对当前状态的！
Output——每一组输入数据对应一行输出。如果能消去则输出"YES",不能则输出"NO"。
亮点如下：
（1） 上下左右四个方向的标识，采用一个二维数组，这也是一种常用技巧dir[4][2].
（2） 采用STL队列容器，装载每一个可能的点。
（3） 在BFS中，每相邻两个点放在一起判断，定期更新每个点处拐弯次数的最小值，这一点很不错。
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3 #include<queue> //利用STL中的queue容器
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5 using namespace std;
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9 const int N=1001;//棋盘的尺度上限
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11 bool flag;//判断最终是成功了还是失败了
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13 int n,m,sx,sy,ex,ey;//棋盘的行列以及始点和终点
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15 int hash[N][N],map[N][N];// 描述整个棋盘
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17 //标示上，下，左，右四个方向
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19 int dir[4][2]={{1,0},{0,1},{-1,0},{0,-1}};
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23 struct node
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25 {
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27 int x,y,turn,d;//每个点的（x,y）坐标，转了几次，以及当前的方向
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29 }start;
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33 queue<node> q;//queue容器的实例q装载结构体node
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37 //下述函数可以判断是否越界
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39 inline bool in(const node &p) //内联函数，在需要调用的地方展开
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41 {
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43 if(p.x<0||p.y<0||p.x>=n||p.y>=m)
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45 {
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47 return false;
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49 }
50
51 return true;
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53 }
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57 void bfs()
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59 {
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61 node now,t;
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63 while(!q.empty())
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65 {
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67 now=q.front();//队首元素
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69 q.pop();//出队列
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71 if(now.x==ex&&now.y==ey&&now.turn<=2)//成功条件
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73 {
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75 flag=true;
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77 return;
78
79 }
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81 for(int i=0;i<4;i++)//可以让结点分别朝着不同方向前进一步
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83 {
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85 t.x=now.x+dir[i][0];
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87 t.y=now.y+dir[i][1];
88
89 if(now.d==i)
90
91 t.turn=now.turn,t.d=now.d;
92
93 else
94
95 t.turn=now.turn+1,t.d=i;
96
97 //点既在区域内又没有点占据或者说到达了重点，并且其拐点次数由于当前那个点上的拐点次数
98
99 //最后一个判断乃是一个优先的原则
100
101 if(in(t)&&(map[t.x][t.y]==0||t.x==ex&&t.y==ey)&&hash[t.x][t.y]>=t.turn)
102
103 {
104
105 hash[t.x][t.y]=t.turn;
106
107 q.push(t);
108
109 }
110
111 }
112
113 }
114
115 }
116
117
118
119 int main()
120
121 {
122
123 int i,j,t;
124
125 while(scanf("%d%d",&n,&m),(n||m))//如果n和m都是0方可退出
126
127 {
128
129 for(i=0;i<n;i++)
130
131 for(j=0;j<m;j++)
132
133 scanf("%d",&map[i][j]);
134
135 scanf("%d",&t);
136
137 while(t--)
138
139 {
140
141 scanf("%d%d%d%d",&sx,&sy,&ex,&ey);//每一个要查询的首尾点
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143 //这里有一个处理，将实际的游戏界面和程序中的二维数组匹配
144
145 sx--,sy--,ex--,ey--;
146
147 //以下四种情况，判断是不符合条件的（实际上还有转折超过2的情况）
148
149 if((map[sx][sy]!=map[ex][ey])||map[sx][sy]==0||map[ex][ey]==0||(sx==ex&&sy==ey))
150
151 {
152
153 puts("NO");
154
155 continue;
156
157 }
158
159 for(i=0;i<n;i++)
160
161 for(j=0;j<m;j++)
162
163 hash[i][j]=11;
164
165 for(i=0;i<4;i++)
166
167 {
168
169 start.x=sx,start.y=sy,start.turn=0,start.d=i;
170
171 q.push(start);
172
173 }
174
175 flag=false,hash[sx][sy]=0;
176
177 bfs();//搜索
178
179 puts(flag ? "YES":"NO");
180
181 }
182
183 }
184
185 return 0;
186
187 }
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189
