동적 크기의 무제한 "미로"에 대한 데이터 구조를 어떻게 구축해야합니까?

실제로 "미로"가 올바른 용어인지 확실하지 않습니다. 기본적으로 사용자 Room는 4 개의 도어 (N, S, E 및 W)가 있는 싱글에서 시작 합니다. 그들은 어느 방향 으로든 갈 수 있으며, 그 다음 각 방에는 다른 방으로가는 1-4 개의 출입구가있는 다른 방이 있습니다.

"미로"는 크기가 무제한이며 방을 움직일 때 성장해야합니다. Rooms사용 가능한 수는 제한되어 있지만 사용 가능한 수는 동적이며 변경 될 수 있습니다.

내 문제는이 유형의 패턴에 가장 적합한 데이터 구조를 확신하지 못한다는 것입니다.

나는 단지 [X] [X] 배열의 Room객체를 사용하는 것에 대해 처음으로 생각 했지만, 어떤 방향 으로든 성장해야하므로 "방문"된 방만 건축해야한다는 점을 피하고 싶습니다.

다른 생각은 각 Room클래스 Room에 N, S, E 및 W에 대한 4 개의 연결된 속성을 포함 시키고 이전에 링크하는 것이 Room었지만 사용자가 방에 들어 갔는지 식별하는 방법을 모른다는 문제 이미 "건축 된"인접 방이 있습니다

예를 들어

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   시작 5 4
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| | | | | |
| 1 2 3
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사용자가 시작> 1> 2> 3> 4> 5에서 이동하면 Room# 5는 W에 시작 룸이 포함되어 있음을 알아야하고, S는 룸 # 2이며이 경우 사용할 수 없으며 N은 다음 중 하나 일 수 있습니다. 새로운 Room또는 벽 (아무것도).

어쩌면 배열과 연결된 방을 혼합해야하거나 아마도 이것을 잘못보고있을 것입니다.

이 유형의 "미로"에 대한 데이터 구조를 구축하는 더 좋은 방법이 있습니까? 아니면 현재의 사고 과정을 제대로 따르고 있으며 몇 가지 정보가 누락 되었습니까?

(관심이있는 경우 프로젝트는 Munchkin Quest 와 매우 유사한 게임입니다 )

각 룸 좌표 (시작은 (0,0) 임)를 제공하고 생성 된 각 룸을 좌표로 사전 / 해시 맵에 저장하십시오.

룸이 이미 존재하는지 확인하는 데 사용할 수있는 각 룸의 인접 좌표를 결정하는 것은 쉽지 않습니다. 룸이 존재하지 않는 것으로 이미 결정된 위치를 나타 내기 위해 널값을 삽입 할 수 있습니다. (또는 이것이 가능하지 않은 경우, 룸을 포함하지 않는 좌표에 대한 별도의 사전 / 하스 맵 인 atm을 잘 모르겠습니다)

대부분의 경우 설명하는 것은 그래프처럼 들립니다. 귀하의 요구 사항 중 일부 (성장하는 측면)를 고려할 때 인접 목록 을 구현으로 선택합니다 (다른 공통 옵션은 인접 행렬 일 것입니다 ).

난 당신이 사용하는 어떤 언어 모르겠지만, 좋은 튜토리얼 / 설명 과 함께 .NET에서 인접리스트로 구현 한 그래프에 대한 구현의 세부 사항은 여기 .

구현에 대한 몇 가지 생각 (매트릭스를 구축하는 데 여러 가지 어려운 측면이있는 카르카손 (Carcassonne)에 대해 생각했습니다. 한 번 인터뷰 한 질문조차도 없었습니다).

이 구조에 대한 몇 가지 질문이 있습니다.

1. X, Y에 방이 있습니까?
2. 빈 위치 X, Y의 룸 [N / S / E / W]이 있습니까?

간단한 목록과 그래프의 문제

간단한 목록의 어려움은 주어진 위치에 무언가를 놓을 수 있는지 테스트하기 위해 구조를 걸어야한다는 것입니다. 시스템은 임의의 위치 O (1)에 액세스하는 방법이 필요합니다.

치다:

1 2 3 ? 4
5 . . * 6
7 8 9 A B

가능한 위치 '?'의 정보를 찾으려면 3시에 4까지 가려면 걸어 다녀야합니다. 얼마나 많은 노드가 점프하는지에 대한 추가 정보가 포함 된 링크의 대답 (3이 4에 연결됨) 6 또는 A에서 '*'의 인접성을 찾을 때 여전히 '점프 1'추가 정보가있는 경우에는 걷기가 필요합니다.

단순하고 큰 배열

사용 가능한 객실 수가 제한되어 있습니다

이것이 큰 숫자가 아닌 경우, 2N x 2N 어레이를 생성하여 그대로 두십시오. 100 x 100 배열은 '만'10,000 개의 포인터와 50 개의 객체입니다. 배열에 직접 색인합니다.

범위를 벗어난 활동으로 인해 어레이가 항상 제약 조건 내에 있도록 시프트 한 경우 NxN으로 감소 될 수 있습니다. 예를 들어, 배열을 언더 플로하는 방을 추가하려는 경우 더 이상 언더 플로가 없도록 그리드를 모든 요소를 ​​한 위치로 이동시킵니다. 이 시점에서 50 개의 방에 대한 세계의 크기는 2500 개의 포인터와 50 개의 객체입니다.

희소 배열 및 행렬

보다 최적의 상태로 만들려면 대부분의 요소가 0 또는 null 인 희소 배열 을 살펴보십시오 . 2 차원의 경우이를 희소 행렬이라고 합니다. 많은 프로그래밍 언어에는이 구조로 작업하기위한 다양한 라이브러리가 있습니다. 라이브러리가 정수로 제한되는 경우이 정수를 고정 된 방 배열의 색인으로 사용할 수 있습니다.

내가 선호하는 접근법은 방을 구조 (인접 방과 좌표에 대한 포인터)로 사용하고 방에 좌표로 해시되는 해시 테이블의 포인터를 갖는 것입니다. 이 상황에서 널 룸에서 어떤 룸이 [N / S / E / W]인지 묻기 위해 해시 테이블을 쿼리합니다. 우연히 이것은 희소 행렬을 저장하기위한 'DOK'형식입니다.

이것은 어떤가요..

각 셀에 각 이웃에 대한 링크를 제공하십시오. 각 셀에 일종의 이름을 지정하십시오 (예 : "0/0", "-10/0"(0,0에서 시작한다고 가정)). 모든 이름을 가진 HashSet을 추가하십시오. 다른 셀로 이동하려고하면 이웃이 HashSet에 없는지 확인하십시오.

또한 다른 방에 개구부를 만들면 방이 존재한다는 의미입니까? 따라서 빈 방에 대한 링크가없는 빈 방에 대한 링크를 만듭니다. 당신은 또한 새로운 방 이웃을 확인하고 싶을 것입니다. 하나가 존재하고 새 방을 열려면 해당 방에 문을 추가하십시오.

   Empty   
   (0,1)        

---    ---            ----------
|        |            |        |
    0,0       1,0        2,0       Empty
|        |            |        |   (3,0)
---    --- ---------- ---    ---
|        | |        | |        |
|   0,-1      1,-1       2,-1      Empty
|        | |        | |        |   (3,-1)
---    --- ---    --- ----------

   Empty     Empty   
  (0,-2)    (1,-2)

HashSet = {0 | 0, 1 | 0, 2 | 0, 3 | 0, 0 | -1, 1 | -1 ....} 1,0 : W = 0,0 / 도어; 1,0 : N = 1,1 / 빈; E = 2,0 / 도어; S = 1, -1 / 벽

또한 미로가 그 방향으로 성장할 수 있도록 각각의 새로운 방에 인접하지 않은 (다른 방에) 적어도 하나의 문을 주어야합니다.

디자인하는 것은 그래프처럼 들립니다.

이들은 종종 상태 세트 Q , 초기 상태 q ₀ ∈ Q 및 일부 전이 Δ로 표현된다 . 따라서 이렇게 보관하십시오.

• 세트 Q : {s, 1, 2, 3, 5, 6}
• 초기 상태 q ₀ : s
• 전이 관계의 맵 Δ : {s → 1, s → 5, 1 → 2, 2 → 3, 3 → 4, 4 → 5}

가장 합리적인 언어에는지도와 세트가 모두 있습니다.

4 가지 방법으로 연결된 목록을 고려할 수 있습니다 ...

나는 방에 [X] [X] 배열의 객체를 사용하는 것에 대해 먼저 생각했지만, 어떤 방향 으로든 성장해야하므로 "방문"된 방만 건축해야한다는 점을 피하고 싶습니다.

여전히 [] []를 사용할 수 있습니다. 특히 처음에 추가 할 때 동적 성장이 느려질 수 있지만 그다지 나쁜 것은 아닙니다. 확인하려면 프로파일해야합니다. 링크 된 목록이나 맵을 조작하려고하면 실제로는 더 나빠질 수 있으며 가끔 일정한 수준이 아닙니다.

지연 평가를 구현하여 방문한 방만 만들 수 있습니다. 방을 포함하는 객체가 제자리에있을 수 있으며 그 방이 room()호출 될 때까지 해당 방을 만들지 않습니다 . 그런 다음 매번 같은 것을 반환합니다. 어렵지 않습니다.

"컴퓨터에서 모험 게임 만들기"책을 통해이 작업을 배웠습니다. 기본 코드를 기꺼이 파고 싶다면 (이 책은 오래된 것입니다) 여기를 읽으십시오.

http://www.atariarchives.org/adventure/chapter1.php

바로 가기의 경우 방의 배열이 있으며 각 배열의 요소는 갈 수있는 다른 방에 대한 포인터이며 0은 (요즘 -1을 사용합니다) 표시 할 수 없음을 나타냅니다 그렇게하세요 예를 들어, 방 구조를 만들 것입니다 (또는 수업 또는 당신이 무엇을)

room {
 int north_dir;
 int south_dir;
 int west_dir;
 int east_dir;
 // All other variables and code you care about being attached to the rooms here
}

그런 다음 배열 또는 연결된 목록 구조를 가지거나 방을 관리 할 수 ​​있습니다. 배열 스타일 (또는 C ++ 벡터)의 경우 해당 코드를 사용하고 방향은 링크 된 방의 색인을 보유합니다. 연결된 목록의 경우 다음 방에 대한 포인터를 사용할 수 있습니다.

다른 사람들이 말했듯이 사람들이 들어올 때 새로운 방을 동적으로 생성해야하는 경우에도 그렇게 할 수 있습니다.

하나의 구조로 모든 문제를 해결하려고 시도하지 마십시오.

다른 방과의 관계가 아닌 다른 방과 관련된 물건을 저장하도록 방 개체를 정의하십시오. 그러면 1D 배열, 목록 등이 원하는대로 커질 수 있습니다.

별도의 구조는 "접근성 (reachability)"을 보유 할 수 있습니다-어느 방에있는 방에서 접근 할 수 있는지. 그런 다음 전 이적 접근성이 빠른 계산이 필요한지 여부를 결정하십시오. 무차별 대입 계산 및 캐시를 원할 수 있습니다.

조기 최적화를 피하십시오. 정말 간단한 구조와 간단하고 이해하기 쉬운 알고리즘을 사용한 다음 사용되는 알고리즘을 최적화하십시오.