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import copy
import random
import time
from Algorithm import Astar_DC, is_trans_successful
def move_zero_pos(zero_pos, step, direction, height, width, result):
temp_zero_pos = zero_pos
if step == 0:
return temp_zero_pos
for i in range(int(abs(step))):
state = copy.deepcopy(result[-1])
if direction == 'up_down': #down step>0; up step<0
state[temp_zero_pos], state[temp_zero_pos+ int(step/abs(step))*width] = state[temp_zero_pos+int(step/abs(step))*width], state[temp_zero_pos]
temp_zero_pos = temp_zero_pos+int(step/abs(step))*width
result.append(state)
elif direction == 'left_right': #right step>0; left step<0
state[temp_zero_pos], state[temp_zero_pos+ int(step/abs(step))] = state[temp_zero_pos+int(step/abs(step))], state[temp_zero_pos]
temp_zero_pos = temp_zero_pos+int(step/abs(step))
result.append(state)
return temp_zero_pos
def move_to_dest(temp_pos, init_zero_pos, zero_dest, h, w, result):
temp_num = result[-1][temp_pos]
if init_zero_pos == zero_dest:
return init_zero_pos
zero_pos = init_zero_pos
if abs(zero_dest - temp_pos) == 1:#左右位置
if temp_pos%w != zero_pos%w:
if temp_pos // w != h-1:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (temp_pos//w+1-zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest%w-zero_pos%w),'left_right',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest//w-zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
else:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (h-2-zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest%w-zero_pos%w),'left_right',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest//w-zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
else:
if temp_pos % w != w-1:
if zero_dest == temp_pos+1:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'left_right',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest//w-zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
else:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'left_right',h,w,result)
if temp_pos // w != h-1:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (temp_pos // w+1-zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest%w-zero_pos%w),'left_right',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest//w-zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
else:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (h-2-zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest%w-zero_pos%w),'left_right',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest//w-zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
else:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, -1,'left_right',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest//w-zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
else: #左右位置已经对好，只需要上
if temp_pos // w != h-1 and temp_pos % w != w-1:
if zero_pos %w == zero_dest%w:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'left_right',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (temp_pos // w+1-zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest%w + 1 -zero_pos%w),'left_right',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest//w -zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, -1,'left_right',h,w,result)
elif temp_pos // w != h-1 and temp_pos % w == w-1:#不沉底贴右边
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (w-2 -zero_pos%w),'left_right',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest//w -zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'left_right',h,w,result)
else:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (h-2-zero_pos//w),'up_down',h,w,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (zero_dest%w-zero_pos%w),'left_right',h,w,result)
if zero_pos == zero_dest and result[-1][temp_pos] == temp_num:
return zero_pos
else:
return -1
def rowarrange(goal, height ,width, rownum, result):
destlist= []
for i in range(width):
destlist.append(goal[width*rownum + i])
for i in range(width):
state = copy.deepcopy(result[-1])
if i < width-1:
dest_height = rownum
else:
dest_height = rownum+1
if i < width-2 or i == width-1:
dest_width = i
else:
dest_width = width-1
for j in range(height*width):
if state[j] == destlist[i]:
temp_pos = j
elif state[j] == 0:
zero_pos = j
if temp_pos%width == dest_width and temp_pos //width == dest_height:
if i == width-2:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (width-2 -zero_pos%width),'left_right',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (temp_pos // width-zero_pos//width),'up_down',height,width,result)
if result[-1][zero_pos + width] == destlist[i+1]:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'left_right',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'up_down',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, -1,'left_right',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'up_down',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'left_right',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, -2,'up_down',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos,-1,'left_right',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'up_down',height,width,result)
continue
while temp_pos%width != dest_width:
if temp_pos%width > dest_width:
zero_dest = temp_pos - 1
zero_pos = move_to_dest(temp_pos, zero_pos, zero_dest, height, width, result)
if zero_pos == -1:
print("error!")
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1, 'left_right', height, width, result)
temp_pos = zero_dest
else:
zero_dest = temp_pos + 1
zero_pos = move_to_dest(temp_pos, zero_pos, zero_dest, height, width, result)
if zero_pos == -1:
print("error!")
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, -1, 'left_right', height, width, result)
temp_pos = zero_dest
while temp_pos// width != dest_height:
zero_dest = temp_pos - width
zero_pos = move_to_dest(temp_pos, zero_pos, zero_dest, height, width, result)
if zero_pos == -1:
print("error!")
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1, 'up_down', height, width, result)
temp_pos = zero_dest
if i == width-2:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (width-2 -zero_pos%width),'left_right',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, (temp_pos // width-zero_pos//width),'up_down',height,width,result)
if result[-1][zero_pos + width] == destlist[i+1]:
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'left_right',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'up_down',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, -1,'left_right',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'up_down',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'left_right',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, -2,'up_down',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos,-1,'left_right',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos, 1,'up_down',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos,(width-2 -zero_pos%width),'left_right',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos,(rownum -zero_pos//width),'up_down',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos,1,'left_right',height,width,result)
zero_pos = move_zero_pos(zero_pos,1,'up_down',height,width,result)
def Astar_algo_DC(start, goal, height ,width):
result = []
result.append(start)
for i in range(height - 2):
rowarrange(goal, height, width, i, result)
new_start = result[-1][width*(height - 2):height*width]
new_goal = goal[width*(height - 2):height*width]
print(new_start)
print(new_goal)
new_list = Astar_DC(new_start, new_goal, 2, width, 100)
for i in range(len(new_list)):
new_list[i] = result[-1][0:width*(height - 2)] + new_list[i]
result.reverse()
result.remove(result[0])
final = new_list + result
return final
# height = 4
# width = 5
# start = list(range(height*width))
# random.shuffle(start)
# print(start)
# goal = [i for i in range(1, height*width)]
# goal.append(0)
# result = []
# result.append(start)
# if is_trans_successful(start, goal, height, width) == False:
# print("False to trans")
# else:
# for i in range(height - 2):
# rowarrange(goal, height, width, i, result)
# print('rowok')
# new_start = result[-1][width*(height - 2):height*width]
# new_goal = goal[width*(height - 2):height*width]
# print(new_start)
# print(new_goal)
# new_list = Astar_DC(new_start, new_goal, 2, width, 100)
# for i in range(len(result)-1):
# print(result[i])
# for i in range(len(new_list)-1,-1,-1):
# print(result[-1][0:width*(height - 2)] + new_list[i])
# print("total_step: " + str(len(result)+len(new_list)-1))