寻路 j2me

/**
A*算法研究

*/

import java.lang.*;
import javax.microedition.lcdui.*;
import java.util.Random;
import javax.microedition.rms.*;
import java.io.*;

class MainPit extends Canvas implements Runnable
{
	MainMid myMid;
	//按键表
	private static final byte KEY_NONE      = 0;
	private static final byte KEY_UP        = -1;
	private static final byte KEY_DOWN      = -2;
	private static final byte KEY_LEFT      = -3;
	private static final byte KEY_RIGHT     = -4;
	private static final byte KEY_FIRE      = -5;
	private static final byte KEY_GAM_LEFT  = -6;
	private static final byte KEY_GAM_RIGHT = -7;
	private static final byte KEY_NUM5      = 53;
	private int hangfire = 300;//延时大小
	
	Graphics gb;
	private Image bufImg;//缓存
	//屏幕大小
	private int nWidth;
	private int nHeight;
	
	public MainPit(MainMid mid)
	{
		myMid = mid;
		nWidth = getWidth();//屏幕大小
		nHeight = nWidth;//getHeight();
		cw = nWidth / mWidth;
		ch = nHeight / mHeight;
		try{
			bufImg = Image.createImage(nWidth,nHeight);//申请缓存空间
			gb = bufImg.getGraphics();
		}catch(Exception e){}
	}

	public void paint(Graphics g)
	{
		g.setColor(0);g.fillRect(0,0,nWidth,getHeight());
		g.drawImage(bufImg, 0,0,0);
		g.setColor(0xff00);
		g.drawString(""+ttime,0, getHeight(),36);
	}

	private	void showBegin()
	{
		gb.setColor(0x0000ff00);
		gb.fillArc(begin_x * cw, begin_y * ch, cw, ch, 0, 360);
	}
	
	int state = 0;
	
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			switch(state)
			{
				case 0:
					showMap();
					showCursor();
				break;
				case 1:
					showMap();
					showBegin();
					showCursor();
				break;
				case 2:
					showMap();
					showBegin();
					showfather(end_x, end_y);
					showCursor();
				break;
			}
			repaint();
			serviceRepaints();
			try{
				Thread.sleep(hangfire);
				System.gc();
				Thread.yield();
			}catch(Exception e){}
		}
	}
	
	private	int cx,cy;
	private void showCursor()
	{
		gb.setColor(0x000000ff);
		gb.drawRect(cx * cw+2,cy*ch+2,cw-4,ch-4);
	}
	
	private	int cw,ch;
	private void showMap()
	{
		clearScreen(0x00ffffff);
		for(int i =0 ; i < mHeight; i++){
			for(int j = 0; j < mWidth; j++){
				if(moveSpace[i][j]==1){
					gb.setColor(0x00000000);
					gb.drawRect(j * cw, i * ch, cw, ch);
				}
				else{
					gb.setColor(0x00000000);
					gb.fillRect(j * cw, i * ch, cw, ch);
				}
			}
		}
	}
	
	private void clearScreen(int c)//用颜色c刷新屏幕
	{
		gb.setColor(c);
		gb.fillRect(0,0,nWidth,nHeight);
	}
	
	
	public void keyPressed(int keyCode)
  {
		switch(keyCode)
		{
			case KEY_UP:
			case 50:
				if(cy>0)
				cy--;
			break;
			case 56:
			case KEY_DOWN:
				if(cy <mHeight-1)
				cy++;
			break;
			case 52:
			case KEY_LEFT:
				if(cx > 0)
				cx--;
			break;
			case 54:
			case KEY_RIGHT:
				if(cx < mWidth -1)
				cx++;
			break;
			case KEY_FIRE:
			case KEY_GAM_LEFT:
			case KEY_NUM5:
				switch(state)
				{
					case 0:
						begin_x = cx;
						begin_y = cy;
						state = 1;
					break;
					case 1:
						end_x = cx;
						end_y = cy;
ttime = System.currentTimeMillis();
						AAsterisk(begin_x,begin_y,end_x,end_y);
ttime = System.currentTimeMillis()-ttime;
						state = 2;
					break;
					case 2:
						state = 0;
					break;
				}
			break;
			case KEY_GAM_RIGHT:
				myMid.exit();
			break;
		}
	}
	
	
long ttime;
private	int begin_x = 0;
	private	int begin_y = 9;
	private	int end_x = 0;
	private	int end_y = 0;

	public int mWidth=20,mHeight=20;
	private	int moveSpace[][] = {
		{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},
		{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},
		{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},
		{1,1,9,9,9,9,9,9,1,1,1,1,9,9,9,9,9,9,1,1},
		{1,9,1,1,1,1,1,9,1,1,1,9,1,1,1,1,1,9,1,1},
		{1,9,1,1,9,9,1,9,1,1,1,9,1,1,9,9,1,9,1,1},
		{9,9,9,1,9,1,1,9,1,1,9,9,9,1,9,1,1,9,1,1},
		{1,1,9,1,9,9,9,9,1,1,1,1,9,1,9,9,9,9,1,1},
		{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},
		{1,1,9,1,1,1,1,1,1,1,1,1,9,1,1,1,1,1,1,1},
		{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},
		{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},
		{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},
		{1,1,9,9,9,9,9,9,1,1,1,1,9,9,9,9,9,9,1,1},
		{1,9,1,1,1,1,1,9,1,1,1,9,1,1,1,1,1,9,1,1},
		{1,9,1,1,9,9,1,9,1,1,1,9,1,1,9,9,1,9,1,1},
		{9,9,9,1,9,1,1,9,1,1,9,9,9,1,9,1,1,9,1,1},
		{1,1,9,1,9,9,9,9,1,1,1,1,9,1,9,9,9,9,1,1},
		{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},
		{1,1,9,1,1,1,1,1,1,1,1,1,9,1,1,1,1,1,1,1}
	};

	private int openListLength = 0;
	private	int closeListLength = 0;

	//“关闭列表”，列表中保存所有不需要再次检查的方格。
	private boolean closeList[][];
	private	void addInCloseList(int x, int y)
	{
		closeList[y][x] = true;
		closeListLength++;
	}
	/*开启列表就像一张购物清单。
		你的路径可能会通过它包含的方格，也可能不会。
		基本上，这是一个待检查方格的列表。*/
	private int[][][] openList;
	private	void addInOpenList(int x, int y)
	{
		openList[y][x][0] = 1;
		openListLength++;
	}
	
	private	void removeFromOpenList(int x, int y)
	{
		openList[y][x][0] = 0;
		openListLength--;
	}
	
	private	boolean isBalk(int x, int y)
	{
		if(x < 0||x >=mWidth||y < 0||y >=mHeight){
			return true;
		}
		if(closeList[y][x])return true;
		if(moveSpace[y][x] == 9){
			return true;
		}
		return false;
	}
	
	//设置父节点,f:0本身,1,上,2,下,3 左,4,右
	private	void setFather(int x, int y, int f)
	{
		openList[y][x][4] = f;
	}
	
	private	void getGHF(int x, int y, int tx, int ty)
	{
		openList[y][x][1] = getG(x,y);
		openList[y][x][2] = getH(x,y,tx,ty);
		openList[y][x][3] = openList[y][x][1]+openList[y][x][3];
	}
	//   * G = 从起点A，沿着产生的路径，移动到网格上指定方格的移动耗费。
	//父节点的G+自身耗费
	private	int getG(int x, int y)
	{
		switch(openList[y][x][4])
		{
			default:
				return moveSpace[y][x];
			case 1:
				return openList[y-1][x][1]+moveSpace[y][x];
			case 2:
				return openList[y+1][x][1]+moveSpace[y][x];
			case 3:
				return openList[y][x-1][1]+moveSpace[y][x];
			case 4:
				return openList[y][x+1][1]+moveSpace[y][x];
		}
	}
	//  * H = 从网格上那个方格移动到终点B的预估移动耗费。
	//这经常被称为启发式的，可能会让你有点迷惑。这样叫的原因是因为它只是个猜测。
	//H值可以用不同的方法估算。
	//我们这里使用的方法被称为曼哈顿方法，
	//它计算从当前格到目的格之间水平和垂直的方格的数量总和，忽略对角线方向。
	private	int getH(int x, int y, int tx, int ty)
	{
		return Math.abs(x - tx) + Math.abs(y - ty);
	}

	private	void AAsterisk_t(int ttx,int tty, int tx,int ty)
	{
		/*
		 * 把目标格添加进了开启列表，这时候路径被找到，或者
     * 没有找到目标格，开启列表已经空了。这时候，路径不存在。
		*/
		if((ttx==tx&&tty == ty)||openListLength==0)return;
		
		//   4，把它从开启列表中删除，然后添加到关闭列表中。
		removeFromOpenList(ttx,tty);
		addInCloseList(ttx,tty);
		/*5，检查所有相邻格子。
		跳过那些已经在关闭列表中的或者不可通过的
		(有墙，水的地形，或者其他无法通过的地形)，
		把他们添加进开启列表，如果他们还不在里面的话。
		把选中的方格作为新的方格的父节点。
		*/
		if(!isBalk(ttx+1,tty)){
			if(openList[tty][ttx+1][0]==0){
				addInOpenList(ttx+1,tty);
				setFather(ttx+1,tty,3);
				getGHF(ttx+1,tty,tx,ty);
			}else
			/*
			如果某个相邻格已经在开启列表里了，
			检查现在的这条路径是否更好。
			换句话说，检查如果我们用新的路径到达它的话，
			G值是否会更低一些。如果不是，那就什么都不做。
      另一方面，如果新的G值更低，
      那就把相邻方格的父节点改为目前选中的方格
			*/
			if(openList[tty][ttx+1][0]==1){
				if(openList[tty][ttx][1] + moveSpace[tty][ttx+1]<openList[tty][ttx+1][1]){
					setFather(ttx+1,tty,3);
					getGHF(ttx+1,tty,tx,ty);
				}
			}
		}
			
		if(!isBalk(ttx-1,tty)){
			if(openList[tty][ttx-1][0]==0){
				addInOpenList(ttx-1,tty);
				setFather(ttx-1,tty,4);
				getGHF(ttx-1,tty,tx,ty);
			}else
			/*
			如果某个相邻格已经在开启列表里了，
			检查现在的这条路径是否更好。
			换句话说，检查如果我们用新的路径到达它的话，
			G值是否会更低一些。如果不是，那就什么都不做。
      另一方面，如果新的G值更低，
      那就把相邻方格的父节点改为目前选中的方格
			*/
			if(openList[tty][ttx-1][0]==1){
				if(openList[tty][ttx][1] + moveSpace[tty][ttx-1]<openList[tty][ttx-1][1]){
					setFather(ttx-1,tty,4);
					getGHF(ttx-1,tty,tx,ty);
				}
			}
		}
	
		if(!isBalk(ttx,tty+1)){
			if(openList[tty+1][ttx][0]==0){
				addInOpenList(ttx,tty+1);
				setFather(ttx,tty+1,1);
				getGHF(ttx,tty+1,tx,ty);
			}else
			/*
			如果某个相邻格已经在开启列表里了，
			检查现在的这条路径是否更好。
			换句话说，检查如果我们用新的路径到达它的话，
			G值是否会更低一些。如果不是，那就什么都不做。
      另一方面，如果新的G值更低，
      那就把相邻方格的父节点改为目前选中的方格
			*/
			if(openList[tty+1][ttx][0]==1){
				if(openList[tty][ttx][1] + moveSpace[tty+1][ttx]<openList[tty+1][ttx][1]){
					setFather(ttx,tty+1,1);
					getGHF(ttx,tty+1,tx,ty);
				}
			}
		}
	
		if(!isBalk(ttx,tty-1)){
			if(openList[tty-1][ttx][0]==0){
				addInOpenList(ttx,tty-1);
				setFather(ttx,tty-1,2);
				getGHF(ttx,tty-1,tx,ty);
			}else
			/*
			如果某个相邻格已经在开启列表里了，
			检查现在的这条路径是否更好。
			换句话说，检查如果我们用新的路径到达它的话，
			G值是否会更低一些。如果不是，那就什么都不做。
      另一方面，如果新的G值更低，
      那就把相邻方格的父节点改为目前选中的方格
			*/
			if(openList[tty-1][ttx][0]==1){
				if(openList[tty][ttx][1] + moveSpace[tty-1][ttx]<openList[tty-1][ttx][1]){
					setFather(ttx,tty-1,2);
					getGHF(ttx,tty-1,tx,ty);
				}
			}
		}
		
		//		从开启列表中选择F值最低的方格。
		int bx=ttx,by=tty,minf=255;
		for(int i = 0; i < mHeight; i++){
			for(int j = 0; j < mWidth; j++){
				if(openList[i][j][0] == 1){
					if(minf>openList[i][j][3]){
						minf = openList[i][j][3];
						bx = j;by = i;
					}
				}
			}
		}

		AAsterisk_t(bx,by,tx,ty);
	}
	
	public void pause(long l)
	{
		try{Thread.sleep(l);System.gc();Thread.yield();}catch(Exception e){}
	}
	
	private	void AAsterisk(int bx,int by, int tx,int ty)
	{
		closeList = null;
		openList = null;
		closeList = new boolean[mHeight][mWidth];
		openList = new int[mHeight][mWidth][5];
		closeListLength = 0;
		openListLength = 0;
		for(int i = 0; i < mHeight; i++){
			for(int j = 0; j < mWidth; j++){
				//加入标志
				openList[i][j][0] = 0;
				//   * G = 从起点A，沿着产生的路径，移动到网格上指定方格的移动耗费。
				openList[i][j][1] = moveSpace[i][j];
				//  * H = 从网格上那个方格移动到终点B的预估移动耗费。
				//这经常被称为启发式的，可能会让你有点迷惑。这样叫的原因是因为它只是个猜测。
				//H值可以用不同的方法估算。
				//我们这里使用的方法被称为曼哈顿方法，
				//它计算从当前格到目的格之间水平和垂直的方格的数量总和，忽略对角线方向。
				openList[i][j][2] = Math.abs(i - ty) + Math.abs(j - tx);
				//F = G+H
				openList[i][j][3] = openList[i][j][1] + openList[i][j][2];
				//父节点
				openList[i][j][4] = 0;
			}
		}
		
		/*
		1，从点A开始，并且把它作为待处理点存入一个“开启列表”。
		开启列表就像一张购物清单。
		尽管现在列表里只有一个元素，但以后就会多起来。
		你的路径可能会通过它包含的方格，也可能不会。
		基本上，这是一个待检查方格的列表。*/
		addInOpenList(bx,by);
		/*
	
	   2，寻找起点周围所有可到达或者可通过的方格，跳过有墙，水，或其他无法通过地形的方格。
	   也把他们加入开启列表。
	   为所有这些方格保存点A作为“父方格”。
	   当我们想描述路径的时候，父方格的资料是十分重要的。
	   后面会解释它的具体用途。
	  
		*/
		if(!isBalk(bx+1,by)){
			addInOpenList(bx+1,by);
			setFather(bx+1,by,3);
			getGHF(bx+1,by,tx,ty);
		}
		
		if(!isBalk(bx-1,by)){
			addInOpenList(bx-1,by);
			setFather(bx-1,by,4);
			getGHF(bx-1,by,tx,ty);
		}
		
		if(!isBalk(bx,by+1)){
			addInOpenList(bx,by+1);
			setFather(bx,by+1,1);
			getGHF(bx,by+1,tx,ty);
		}
		
		if(!isBalk(bx,by-1)){
			addInOpenList(bx,by-1);
			setFather(bx,by-1,2);
			getGHF(bx,by-1,tx,ty);
		}
		
		// 3，从开启列表中删除点A，把它加入到一个“关闭列表”
		removeFromOpenList(bx,by);
		addInCloseList(bx,by);

		//		从开启列表中选择F值最低的方格。
		int ttx = bx,tty=by,minf=255;
		for(int i = 0; i < mHeight; i++){
			for(int j = 0; j < mWidth; j++){
				if(openList[i][j][0] == 1){
					if(minf>openList[i][j][3]){
						minf = openList[i][j][3];
						ttx = j;tty = i;
					}
				}
			}
		}
		
		AAsterisk_t(ttx,tty,tx,ty);
	}
	
	public void showOpenList()
	{
		for(int i = 0; i < mHeight; i++){
			for(int j = 0; j < mWidth; j++){
				System.out.print("("+openList[i][j][0]+","+openList[i][j][1]+","+openList[i][j][2]+","+openList[i][j][3]+","+openList[i][j][4]+")");
			}
			System.out.println();
		}
	}
	
	public void showCloseList()
	{
		for(int i = 0; i < mHeight; i++){
			for(int j = 0; j < mWidth; j++){
				System.out.print("("+closeList[i][j]+")");
			}
			System.out.println();
		}
	}
		
	private	void showfather(int x, int y)
	{
		if(x == begin_x&&y == begin_y){System.out.println("end");return;}
		gb.setColor(0x00ff0000);
		gb.fillArc(x * cw, y * ch, cw,ch, 0, 360);
		switch(openList[y][x][4])
		{
			case 1:
				showfather(x,y-1);
			break;
			case 2:
				showfather(x,y+1);
			break;
			case 3:
				showfather(x-1,y);
			break;
			case 4:
				showfather(x+1,y);
			break;
			default:
			break;
		}
	}
}