引子

在我的视频课程《拇指姑娘空当接龙》游戏(http://edu.51cto.com/course/course_id-1830.html)中,Undo道具对于游戏新手来说应当是最常用道具之一。其作用类似于下棋中的“悔棋”。因为接龙游戏要求玩家在移牌前要先进行心中分析,但是由于此游戏的复杂性(特别是到了后期较复杂的回合布局中),由于玩家预先分析不周密,可能导致需要“悔牌”操作;否则,整个牌局将陷于死局中(当然,如果红心数足够,玩家也可以借助其他道具解救)。


  需求

上述Undo道具(“悔牌”操作)涉及到如下一些情况:


  • 选择什么样的数据结构实现最恰当?

  • 可以悔一张牌

  • 可以悔系列牌(即玩家把一个系列从下部区域的某一列移动到另一列时)

  • 可以连续多次悔牌

  • 悔牌后对应顺序与位置不可改变

  • 最多支持多少次连续悔牌最合适


方案

  基于上述需要,我选择了使用了STL库的双端队列--容器deque (double-ended queue)。我创建了两个deque:一个是主要容器,另一个起辅助标记作用。

  

    std::deque<UndoNode> UndoDeque;//main
    std::deque<int> AuxUndoDeque;//auxiliary


  我们的悔牌机制具体描述如下:

  目前的设计目标是队列中最多容纳8项,但是这些入队列的项可能有的是单项,有的是小系列(需要一起操作)。


    考虑到有的系列特别长(例如从13点到5点的仅仅一个系列就包含9张牌),作进一步简化处理,方案是:

  如果有一个系列入队列,则先清空队列中所有内容,再入队列此系列。


    为此,我们设计另一个辅助队列AuxUndoDeque,用于记忆撤消队列中可能成组的项。

  算法描述如下:


    i.PUSH当前要入队列的项(单或者系列); 同时,PUSH到AuxUndoDeque中相应的标志int
    ii.如果当前仅有一张扑克入队列,而且如果队列OK(<=8) ,那么情况简单;如果>8(此前队列内总数已为8),则判断如下:
     a. if arr[0]是一个入队列单项,弹出这个单项即可
     b. arr[0..k]是一个小系列,则弹出这个系列。
    iii.如果当前入队列的是一个系列,则复杂些,因为可能需要从队列尾弹出不止一组(多个单项和多个小系列)。
     如果上述辅助队列中对应参数为-1,说明要从尾部弹出一项;如果是N(>1的整数),说明要从尾部弹出N项(小系列)。


  提示:

  1,无论主队列是出队操作(从头部)还是入队操作(从尾部),相应地,其辅助队列也要进行相应的出队和入队操作。

  2,辅助队列中存储一个整数,当-1时表示主队列中加入的是一个单项,如果是N>1的一个整数,则此整数表示主队列中加入的是一个长度为N的系列。


补充-STL容器主要操作知识


deque双向队列是一种双向开口的连续线性空间,可以高效的在头尾两端插入和删除元素,deque在接口上和vector非常相似,下面列出deque的常用成员函数:

头文件:#include<deque>

 

函数构造:

          deque<Elem> c     建一个空的deque。

          deque<Elem> c1(c2)     复制一个deque。

          deque<Elem> c(n)     创建一个deque,含有n个数据,数据均已缺省构造产生。

          deque<Elem> c(n, elem)    创建一个含有n个elem拷贝的deque

          deque<Elem> c(beg,end)     创建一个以[beg;end)区间的deque

          c.~deque<Elem>()     销毁所有数据,释放内存

成员函数:

          c.assign(beg,end)    将[beg; end)区间中的数据赋值给c。

          c.assign(n,elem)    将n个elem的拷贝赋值给c。

          c. at(idx)     传回索引idx所指的数据,如果idx越界,抛出out_of_range。

          c.back()     传回最后一个数据,不检查这个数据是否存在。

          c.begin()    传回迭代器中的第一个数据。

 

          c.clear()     移除容器中所有数据。

          c.empty()    判断容器是否为空。

          c.end()    指向迭代器中的最后一个数据地址。

         c.erase(pos)     删除pos位置的数据,传回下一个数据的位置。

 

         c.erase(beg,end)     删除[beg,end)区间的数据,传回下一个数据的位置。

         c.front()     传回第一个数据。

         get_allocator    使用构造函数返回一个拷贝。

         c.insert(pos,elem)     在pos位置插入一个elem拷贝,传回新数据位置

         c.insert(pos,n,elem)     在pos位置插入>n个elem数据。无返回值

         c.insert(pos,beg,end)    在pos位置插入在[beg,end)区间的数据。无返回值

         c.max_size()     返回容器中最大数据的数量。

         c.pop_back()     删除最后一个数据。

         c.pop_front()    删除头部数据。

         c.push_back(elem)    在尾部加入一个数据。

         c.push_front(elem)    在头部插入一个数据。

         c.rbegin()    传回一个逆向队列的第一个数据。

         c.rend()    传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。

 

         c.resize(num)     重新指定队列的长度。

         c.size()    返回容器中实际数据的个数。

         c.swap(c2)   将c1和c2元素互换。

         swap(c1,c2)     将c1和c2元素互换。

特点:

1、支持随机访问,即支持[]以及at(),但是性能没有vector好。

2、支持两端操作,push(pop)-back(front),但性能不及list。

最佳使用情况:

1、需要在两端插入和删除元素。

2、无需引用容器内的元素。

3、要求容器释放不再使用的元素。