水管工 DFS 算法 javascript 实现

水管类型编号如图, 为空编号为 0

pipe_index.png

水管入口（0，0） ，出口（7，3）
地图二维数组：
[6, 5, 0, 4, 4, 6, 6, 0],
[5, 3, 0 ,5, 5, 5, 3, 0],
[5, 3, 6, 5, 5, 5, 5, 3],
[1, 3, 0 ,3, 5, 0 ,0, 6]

4*8.jpeg

水管进水朝向编号：
向左 1

向上 2
向右 3
向下 4

/*
*   @name 水管工游戏算法实现`
*   @2019-10-22
*   @kevin.zou
*/

 /** 最大尺寸 */
let MapWidth = 10;
let MapHeigth = 10;
/** 栈示例 */
let PlumberNodeEmpty = {x:0,y:0};
let PlumberStack = new Array(100).fill(PlumberNodeEmpty);
let PlumberStackTop = 0;
let PlumberStackObject = {
    top:PlumberStackTop,
    data:PlumberStack
}
/** 二维数组模拟水管铺设地图 **/
let PlumberMap = new Array(MapHeigth).fill(0).map(()=> new Array(MapWidth).fill(0));
/** 标记已经铺设过的点位 **/
let PlumberMark = new Array(MapHeigth).fill(0).map(()=> new Array(MapWidth).fill(0));
/** 地图边界，以及是否到达终点的标记 **/
let PlumberHeight = 0, PlumberWidth = 0, flag = 0;

/* 递归处理每一个单元格位置所能处理的管道摆放方式
* @param x 入口单元格横坐标 
* @param y 入口单元格纵坐标
* @param front 当前单元格中进水口方向
* @param stack 表示铺设管道记录铺设路径的栈
*/

function dfs(x, y, front, stack) {
    // 判断是否以及到达终点位置，其中xy都是从0开始计算。
    // 这里因为最后的出水口在地图外面，所以如果到达最后地图外的那个点位，则说明管道铺设完成
    // 出水口判断与出水方向有关
    if (x === (PlumberHeight) && y ===(PlumberWidth-1) ) {
        // 更新完成管道的铺设标记
        flag = 1;
        // 找到铺设方案，打印铺设轨迹
        for(let i = 0; i < stack.top; i++) {
            console.log(stack.data[i].x + 1, stack.data[i].y + 1);
        }
    }

    // 判断是否越界，注意如果有上面这层判断，越界判断就得放在下面
    if(x < 0 || x >= PlumberHeight || y < 0 || y >= PlumberWidth) {
        return;
    }

    // 判断当前点位管道是否已经使用过，使用过则掠过，没有使用则继续并加入到桶中标记
    if(PlumberMark[x][y] == 1) {
         return;
    }

    PlumberMark[x][y] = 1;

    // 将当前尝试的坐标入栈，然后栈顶指针上移一位
    var node = {x:x, y:y};
    stack.data[stack.top] = node;
    stack.top++;

    // 当当前管道是直管的情况
    if(PlumberMap[x][y] >= 5 && PlumberMap[x][y] <= 6) {
        // 进水口在左边的情况
        if(front == 1) {
            // 此时只能使用5号这种摆放方式，且下次进水口也是在左边
            dfs(x, y+1, 1, stack);
        }

        // 进水口在上边的情况
        if(front == 2) {
            // 此时只能使用6号这种摆放方式，且下次进水口也是在上边
            dfs(x+1, y, 2, stack);
        }

        // 进水口在右边的情况
        if(front == 3) {
            // 此时只能使用5号这种摆放方式，且下次进水口也是在右边
            dfs(x, y - 1, 3, stack);
        }

        // 进水口在下边的情况
        if(front == 4) {
            // 此时只能使用6号这种摆放方式，且下次进水口也是在下边
            dfs(x - 1, y, 4, stack);
        }

    }

    // 当当前管道是弯管时
    if(PlumberMap[x][y] >= 1 && PlumberMap[x][y] <= 4) {

        // 进水口在左边的情况
        if(front == 1) {

            // 此时可以有3，4号两种摆放方式
            // 下一次的进水口就有可能是在上边或者在下边了，这取决于用哪一种摆放方式
            dfs(x + 1, y, 2, stack);
            dfs(x - 1, y, 4, stack);
        }

        // 进水口在上边的情况
        if(front == 2) {

            // 此时可以有1，4号两种摆放方式
            dfs(x, y + 1, 1, stack);
            dfs(x, y - 1, 3, stack);
        }

        // 进水口在右边的情况
        if(front == 3) {

            // 此时可以有1，2号两种摆放方式
            dfs(x - 1, y, 4, stack);
            dfs(x + 1, y, 2, stack);
        }

        // 进水口在下边的情况
        if(front == 4) {

            // 此时可以有2，3号两种摆放方式
            dfs(x, y + 1, 1, stack);
            dfs(x, y - 1, 3, stack);
        }

    }

    // 尝试完这种方式，如果不行则需要回退重新尝试，取消桶标记，同时栈中记录的点位出栈
    PlumberMark[x][y] = 0;
    stack.top --;
    return;
}


function IsPass() {
    // 入口坐标
    let startx = 0, starty = 0, front = 2;
    // 设定游戏地图边界
    PlumberHeight = 4;
    PlumberWidth = 8;
    // 初始化游戏地图
    PlumberMap = [
        [6, 5, 0, 4, 4, 6, 6, 0],
        [5, 3, 0 ,5, 5, 5, 3, 0],
        [5, 3, 6, 5, 5, 5, 5, 3],
        [1, 3, 0 ,3, 5, 0 ,0, 6]
    ]
    // 开始游戏
    dfs(startx, starty, front, PlumberStackObject);

    if(flag == 0) {
        console.log("sorry, we fail!");
    }else {
        console.log("Yes, we did it!");
    }
}

IsPass();