#include <conio.h> #include <cstdarg> #include <cstdio> #include "global.h" #define _STACK_CHECK_BOUNDARY_ template <class T, int N=512> class Stack { T& err (int n) { static char* s[] = { "Overflow","Underflow", "Out of range","Empty" }; puts (s[n]); getch(); return d[0]; } public: T d[N]; //資料項 int n; //元素個數 Stack() { reset(); } void reset() { n = 0; } #ifdef _STACK_CHECK_BOUNDARY_ void push (T x) { if (n<N) d[n++] = x; else err(0);} T pop() { return n? d[--n]: err(1); } T& operator*() { return n>0? d[n-1]: err(3); } T& operator[] (int i) { return 0<=i&&i<n? d[i]: err(2); } #else void push (T x) { d[n++] = x; } T pop() { return n? d[--n]: *d; } T& operator*() { return d[n-1]; } T& operator[] (int i) { return d[i]; } #endif }; //------------------------------------------------------------ // 使用方式: // // 1. 先 reset // 2. 以 add_vertex 依序由 0~N 號配置頂點 // 3. 用 add_edge 加入目前點的外接點群 // 4. 重複 2 3 步直到配置完畢 // //------------------------------------------------------------ struct Graph //圖形結構 { enum { MAX_V = 256, //節點最大個數 MAX_ES = 4096 //Edge Stack 的容量 }; struct Vertex { int* edge; //鄰接點群 int nEdge; //鄰接邊數 (接出去的邊數) }; Vertex V [MAX_V]; //Vertex stack int nV; //目前的頂點數 int curV; //目前正在做設置的頂點編號 int ES[MAX_ES]; //Edge Stack int nES; //目前的邊線數 void reset () { nV = nES = 0; } void add_vertex (int id) //id 為欲設置的頂點編號 { curV = id; if (id != nV) ERROR_MSG3_("頂點設置錯誤: %d 應為 %d", id, nV); V[curV].edge = &ES[nES]; V[curV].nEdge = 0; nV++; } void add_edge (int id) //id 為欲外接的頂點編號 { V[curV].nEdge++; ES[nES++] = id; } void add_edges (int v, int n...) { add_vertex (v); va_list p; va_start (p, n); while (n-- > 0) add_edge (va_arg (p, int)); } void print_edges () { int i, j; for (i=0; i<nV; ++i) { printf ("\n %2d: ", i); for (j=0; j<V[i].nEdge; ++j) printf ("%2d ", V[i].edge[j]); } } }; //------------------------------------------------------------ // 閉路搜尋: // // 使用 Tarjan 算法尋找 strongly connected nodes // 並略去元素個數為 1 或 2 的解 // //------------------------------------------------------------ class FindLoops //閉路搜尋算法 { typedef Stack<int,Graph::MAX_ES> TStack; Graph::Vertex* V; TStack stack; //保存正被遍歷的頂點群 int visit [Graph::MAX_V]; //存放頂點的 DFS 拜訪次序 bool bInStack [Graph::MAX_V]; //標示頂點是否在 stack 中 int order; //目前的拜訪次序 void tarjan (int v) //傳入起始節點編號 { static int cur; int min = visit[v] = order++; //min 存放頂點可追溯到的 //最前頂點的拜訪次序 int t; int n = V[v].nEdge; int* e = V[v].edge; stack.push (v); bInStack[v] = true; while (n-- > 0) { t = *e++; //取出鄰接點編號 if (visit[t] == -1) //以 DFS 拜訪鄰接點 tarjan (t); else cur = visit[t]; if (bInStack[t] && cur < min) min = cur; } if (visit[v] == min) { puts (""); do printf ("%2d ", t=stack.pop()), bInStack[t] = false; while (t != v); } } public: void operator() (Graph& graph) { stack.reset(); V = graph.V; order = 0; //-1 = 未被拜訪 memset (visit, -1, sizeof visit); for (int i=0; i<graph.nV; ++i) if (visit[i] < 0) tarjan (i); } };
2009年12月27日 星期日
閉路搜尋
2009年12月26日 星期六
前中後序運算式-2
以下程式說明了當運算子很多時,
最好用 reverse polish 的 stack 解法,而不要做 recursive descent,
否則 60 幾行可完成的 code 會變成好幾百行...
#include <iostream> #include <ctype.h> using namespace std;template <class T, int N=512> class Stack { T err (int n) { static char* s[] = { "Overflow","Underflow", "Out of range","Empty" }; puts (s[n]); getch(); return d[0]; } public: T d[N]; //資料項 int n; //元素個數 Stack() { n = 0; } void push (T x) { if (n<N) d[n++] = x; else err(0);} T pop() { return n? d[--n]: err(1); } T& operator*() { return n>0? d[n-1]: err(3); } T& operator[] (int i) { return 0<=i&&i<n? d[i]: err(2); } };class Expression { char *s, c, *p, buf[512]; void next () {c = *s++;} void put (char c1, char c2=0) { *p++ = c1; if (c2 != 0) *p++ = c2; } int expr () { if (!or()) return 0; while (c=='|') { next(); if(c != '|') return 0; next(); if(!or()) return 0; put ('|','|'); }return 1; } int or () { if (!and()) return 0; while (c=='&') { next(); if(c != '&') return 0; next(); if(!and()) return 0; put ('&','&'); }return 1; } int and () { if (!compar()) return 0; char op[3] = {0,0,0}; while (c=='<' || c=='>') { op[0] = c; next(); if(c == '=') {op[1]='='; next();} if(!compar()) return 0; put (op[0], op[1]); }return 1; } int compar () { if (!term()) return 0; for (char op; c=='+' || c=='-';) { op = c; next(); if(!term()) return 0; put (op); }return 1; } int term () { if (!fact()) return 0; for (char op; c=='*' || c=='/';) { op = c; next(); if (!fact()) return 0; put (op); }return 1; } int fact () { if (!expo()) return 0; while (c=='^') { next(); if (!expo()) return 0; put ('^'); }return 1; } int expo () { if (c == '!') { next(); if(!invers()) return 0; put ('!'); } else if (!invers()) return 0; return 1; } int invers () { if (isalpha(c)) { put (c); next(); return 1; } else if (c=='(') { next(); if (expr() && c == ')') { next(); return 1; } }return 0; } //--------------------------------- struct Node { char c[3]; Node *L,*R; Node () { c[1]=c[2]=0; L=R=0; } Node (char c1, char c2=0, Node* l=0, Node* r=0) { c[0]=c1; c[1]=c2; c[2]=0; L=l; R=r; } Node (char c1, Node* l, Node* r) { c[0]=c1; c[1]=0; L=l; R=r; } }; Node* build_exptree (char* postfix) { Stack <Node*> s; Node *o, *L, *R; char c1, c2, *p = postfix; while(*p) { if(isalpha(*p) || isdigit(*p)) { s.push (new Node(*p)); } else { c1 = *p; c2 = 0; L = 0; R = s.pop(); if (c1 != '!') L = s.pop(); if (c1=='&'||c1=='|') c2 = *++p; else if ((c1=='<'||c1=='>')&& p[1]=='=') c2 = *++p; s.push (new Node (c1, c2, L, R)); } p++; } return s.pop(); } void preorder (Node *x) { if(x != NULL) { cout << x->c; preorder (x->L); preorder (x->R); } } void inorder (Node *x) { if(x != NULL) { preorder (x->L); cout << x->c; preorder (x->R); } } void postorder (char* exp) { p = buf; s = exp; next(); expr(); put(0); } //----------------------------------- public: void postfix (char* exp) { postorder (exp); cout << buf; } void prefix (char* exp) { postorder (exp); preorder (build_exptree (buf)); } }; void main (/* daviddr */) { char* s[] = { "(a-b*(c+d)^e)&&((f+g^h)-i*j+k/l)", "!((a^b-c/d+e/f))||(g-(h^i+j*k)/l+m)", "(a-b/c)*d^f<=(g+h*i)/j+k^l-m" }; Expression exp; for (int i=0; i<3; i++) { puts(""); exp.postfix(s[i]); puts(""); exp.prefix (s[i]); } }
2009年12月25日 星期五
有向鄰接圖資料結構
若頂點總數為 V
所有頂點的鄰接點數總和為 N
常見的結構有:
1. Adjacency Matrix
使用空間 V * V
2. Adjacency List:
記錄 out edge
若串列指標總和大小為 N
使用空間 V * (2*(1+N))
3. Adjacency Multilists:
用 2 個 list 記錄 out edge 與 in edge
使用空間 2 * V * (2*(1+N))
4. Sequential Representation 或 Index Table:
當頂點數多但 edge 少時,相當省空間與時間。
使用空間 V + (V+N)
前頭的 V 為索引表大小
所有頂點的鄰接點數總和為 N
常見的結構有:
1. Adjacency Matrix
使用空間 V * V
2. Adjacency List:
記錄 out edge
若串列指標總和大小為 N
使用空間 V * (2*(1+N))
3. Adjacency Multilists:
用 2 個 list 記錄 out edge 與 in edge
使用空間 2 * V * (2*(1+N))
4. Sequential Representation 或 Index Table:
當頂點數多但 edge 少時,相當省空間與時間。
使用空間 V + (V+N)
前頭的 V 為索引表大小
2009年12月24日 星期四
高維下的 kd-tree
http://www.codeproject.com/KB/architecture/KDTree.aspx
Anton Milev 文中寫到:
For small dimensions the KD-tree can be much faster then sequential search, however for 10-dimensional space the checked nodes for rises to about 25% for. It is possible to reduce this number 2-3 times if the tree is balanced but the tendency of exponential rise of the checked nodes makes the KD unpracticle above 15 dimensions. The second curve shows how KD / Brute ratio changes with space dimension, Brute stands for sequential search, it checks all nodes. Practiclly, for 10000 points, the KD tree becomes as fast as the sequential search for dimensions bigger then 10.
With the analyses made in this article I showed that the standard KD-tree is not good for dimensions beyond 10. In my next article about KD trees and the nearest neighbours search in N-dimensions I will introduce an extention of the quad tree for N-dimensional data - QD-tree, it is faster then KD and allows run-time balancing. However for big dimensions it again becomes slow. This problem is well known in the computational geometry, this would be so for any data structure based only on tree. From another hand it is not possible to make a multidimensional linked-list and to include it in the tree. The problem is quite complicated and requires new kinds data structures.
2009年12月23日 星期三
Voronoi Diagram
Voronoi Diagram / Delaunay Triangulation
http://www.cs.cornell.edu/Info/People/chew/Delaunay.html
+Crust
http://www.cs.unc.edu/~snoeyink/demos/crust/home.html
http://www.cs.cornell.edu/Info/People/chew/Delaunay.html
+Crust
http://www.cs.unc.edu/~snoeyink/demos/crust/home.html
2009年12月18日 星期五
字串分行且左右對齊
為使編排較美觀,我根據單字長度,由短而長依次調整字距:
//以 a 為 primal key, b 跟著 a 一塊兒做 sorting void sort (int* a, int* b, int n) { int t, u, i, j, g; for (g=n; g>0; g= (g>1 && g<5)? 1: 5*g/11) for (i=g; i<n; ++i){ t = a[i]; u = b[i]; for (j=i; j>=g && t<a[j-g]; j-=g) { a[j] = a[j-g]; b[j] = b[j-g]; } a[j] = t; b[j] = u; } } int main (/* -.. .- ...- .. -.. -.. .-. */) { int index[512]; //反向索引 int wlen [512]; //單詞長度 int stuff[512]; //填充空白數 int i = 0, nStuff; //i 為累計單詞數 int j, n, len = 0; int width = 40; //width = 指定欄寬 //欄寬需大於最大單詞長度! char in[] = "In computing, C is a general-purpose, block structured," " procedural, imperative computer programming language " "developed in 1972 by Dennis Ritchie at the Bell Telephone" "Laboratories for use with the Unix operating system."; char *s = in, *p = in; char out[4096], *o = out; while (*p) { stuff[i] = 0; index[i] = i; for (n=0; *p && ' '!=*p; ++n, ++p); //n = 單詞長度 if (' '==*p) { ++p; ++n; } len += (wlen[i] = n); //累計列長 if (len > width) { nStuff = width - len + n; //算總填充數 sort (wlen, index, i-1); //根據字長排序 j = 0; while (nStuff--) { //算個別填充數 ++stuff[j]; if (++j >= i-1) j = 0; } sort (index, stuff, i-1); //將 stuff 照 //原始字序排列 for (j=0; j<i-1; ++j) { while (' '!=*s) *o++ = *s++; do *o++ = ' '; while (stuff[j]--); ++s; } while (*s && ' '!=*s) *o++ = *s++; if (' ' == *s) { *o++ = '\n'; ++s; } index[0] = stuff[0] = 0; wlen[0] = len = n; i = 0; } ++i; } for (p-=len; *p; *o++ = *p++); *o++ = *p++; puts (out); return system ("pause"); }
寬度為 40 時,輸出:
In computing, C is a general-purpose, block structured, procedural, imperative computer programming language developed in 1972 by Dennis Ritchie at the Bell Telephone Laboratories for use with the Unix operating system.
void main
很久以前寫的..
久到幾乎忘了曾寫過一堆 void main..
void main() 為編譯器廠商自訂的簡便用法,
在不同 OS 與 compiler 上不具通用性。
許多早期的 C Compiler,無論是 void main()、int main()、或 main()
最後在組語符號表中的都是 _main,於是會發現在某些編譯器 (如 K&R) 上,
void main(), double main() 或是 int main[]= {0xcc} 也能順利編譯 :-)
( ) 中不加參數宣告時.. 多數編譯器視為 (void),
亦有視為不定參數者,不過那是陳年往事了,現在多不這麼做。
x86 系統上,最後執行 xor eax, eax,(接著 pop edi、esi、ebx,
回復 stack 後 ret) 將 0 放在 EAX 暫存器裡傳回給作業系統。
C89/C99 中規定 main 需指明傳回值,
因此新式、標準的編譯器不再支援 main () { ... } 的寫法。
main 可移植的正規寫法有 2 種:
int main (void);
int main (int argc, char *argv[]);
Platform-dependent 格式有 2 種:
(1) UNIX、DOS、Windows 可用:
int main(int argc, char *argv[], char *envp[]);
(2) Mac OS X 與 Darwin 可用:
int main(int argc, char *argv[], char *envp[], char *apple[]);
envp 中放的就是用 getenv 取出的環境變數。
各參數意義 google 上可查到許多介紹。
取得正在執行的程式列表
一年多前的簡答,或許會需要用到,記錄一下。
#include <windows.h> #include <tlhelp32.h> using namespace System; int main (array<String^>^) { HANDLE hProcs = CreateToolhelp32Snapshot (TH32CS_SNAPPROCESS, 0); if (!hProcs) return 0; PROCESSENTRY32 pe = {0}; pe.dwSize = sizeof (PROCESSENTRY32); if (Process32First (hProcs, &pe)) do Console::WriteLine (L"PID: {0}\nName: {1}\n", pe.th32ProcessID, gcnew String (pe.szExeFile)); while (Process32Next (hProcs, &pe)); Console::ReadKey(); return 0; }
2009年12月17日 星期四
JNI
使用 JNI 最保險的方式是透過 LoadLibrary 導入 jvm.dll。
首先設好 include 和 lib path,這個網路上資料很多,可自行查找。
錯誤排解:
[1] 發生 Java 異常 EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION (0xc0000005):
表示 jvm.dll 位置有誤。
直接指定到 /jre/bin/client/ 去 LoadLibrary 就行,
任何「多餘」的拷貝、指定動作都可能引起此異常。
[2] JNI_CreateJavaVM 傳回 JNI_ERR:
「可能」是先前安裝過多個 JDK 或 JRE 版本,
因未移除,或未移除乾淨,互相干擾所致。
解法是直接 load jvm.dll。
[3] Dev C++ 如何加 -ljvm?
沒時間試驗,但至少 lib path 要設對。
Test.java
供 GetStaticMethodID 識別調用。
首先設好 include 和 lib path,這個網路上資料很多,可自行查找。
錯誤排解:
[1] 發生 Java 異常 EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION (0xc0000005):
表示 jvm.dll 位置有誤。
直接指定到 /jre/bin/client/ 去 LoadLibrary 就行,
任何「多餘」的拷貝、指定動作都可能引起此異常。
[2] JNI_CreateJavaVM 傳回 JNI_ERR:
「可能」是先前安裝過多個 JDK 或 JRE 版本,
因未移除,或未移除乾淨,互相干擾所致。
解法是直接 load jvm.dll。
[3] Dev C++ 如何加 -ljvm?
沒時間試驗,但至少 lib path 要設對。
Test.java
public class Test { public static void hello () { System.out.print ("hello~"); } public static void main (String[]s) {} }以 javap -s -p Test 觀察各 method 的 Signature,
供 GetStaticMethodID 識別調用。
#undef UNICODE #pragma comment (lib,"jvm.lib") #include "windows.h" #include "jni.h" #include <iostream> using namespace std; #define CHECK(o) if(o); else{\ cout<<__FILE__<<" ("<<__LINE__<<"): not satisfy "<<#o ;\ exit (getchar());\ } typedef jint (WINAPI* PFunCreateJavaVM) (JavaVM**, void**, void*); int main () { JavaVMOption opt[4] = { {"-Djava.compiler=NONE",0}, {"-Djava.class.path=." ,0}, }; JavaVMInitArgs vm_args = { JNI_VERSION_1_2, 2, opt, JNI_TRUE //opt = JRE 運行參數 }; JNIEnv* env = 0; JavaVM* jvm = 0; HINSTANCE hInst = LoadLibrary ("C:/Java/jre/bin/client/jvm.dll"); CHECK (hInst != 0); PFunCreateJavaVM CreateJavaVM = (PFunCreateJavaVM) GetProcAddress (hInst, "JNI_CreateJavaVM"); CreateJavaVM (&jvm, (void**)&env, &vm_args); CHECK (env != 0); jclass cls = env->FindClass ("Test"); //查找 Java 類別 CHECK (cls != 0); jmethodID pfn = env->GetStaticMethodID (cls, "hello", "()V"); CHECK (pfn != 0); env->CallStaticVoidMethod (cls, pfn); if (env->ExceptionOccurred ()) { env->ExceptionDescribe (); } jvm->DetachCurrentThread (); jvm->DestroyJavaVM (); return getchar(); }
2009年12月12日 星期六
堆疊式線段追蹤
用 recursion 在線段複雜時會造成 stack overflow,
因此需要 heap 解。
LineTrace 提供了 singleton 介面,但不建議在大型專案中使用,
因為它除了有 global variable 的缺點外,
和其他類別合作時,會引入建構解構上的相依性,難以 debug。
應盡量把 LineTrace 設計成 class component 來用。
#include "global.h" #include "help_fn.h" #include "new_arr.h" //------------------------------------------------------------- // state 紀錄圖中每一點的追蹤狀態: // // 678 // 5米1 // 432 // // 狀態 = 0 表示非邊線點 //------------------------------------------------------------- class LineTrace { enum {W=512, H=512}; //狀態圖的最大寬高 int w, h; //檢測邊界 IplImage* out; //輸入邊線圖, 同時用來存放輸出結果 IplImage* mark; //阻隔點, 遇阻隔點則不再追蹤下去 int nPos; //堆疊頂端指標 int* posx; //紀錄追蹤位置的堆疊 int* posy; // uchar* state; //標示圖中每一點的追蹤狀態 static LineTrace* self; //Singleton void check_vaild() //確認資料的有效性 { if (out == 0) ERROR_MSG_("out == 0"); if (mark== 0) ERROR_MSG_("mark == 0"); if (out->width > W) ERROR_MSG3_("影像寬度: %d > %d", out->width, W); if (out->height > H) ERROR_MSG3_("影像高度: %d > %d", out->height, H); } public: static LineTrace& instance() { if (self == 0) self = new LineTrace; return *self; } static void release() { delete self; } LineTrace() { posx = new int [W*H]; posy = new int [W*H]; state = new uchar[W*H]; } ~LineTrace() { delete[] posx; delete[] posy; delete[] state; } void setImage (IplImage* out_, IplImage* mark_) { out = out_; mark = mark_; check_vaild(); } void trace (int ox, int oy) // (ox,oy) = trace 的起始座標 { static CvScalar red = cvScalar (0,255,0); int x, y; //目前 trace 到的點座標 int dir; //目前要 trace 的方位 CvScalar c, c2; check_vaild(); nPos = 0; #define PUSH(px,py) \ nPos++;\ posx[nPos] = x = px;\ posy[nPos] = y = py;\ dir = state[nPos] = 1; #define POP \ nPos--;\ x = posx[nPos];\ y = posy[nPos];\ dir = state[nPos]; PUSH (ox,oy); //邊界衛兵 :-) PUSH (ox,oy); //將起始座標推入堆疊 //開始進行線段追蹤 while (nPos > 1) { if (nPos >= W*H) ERROR_MSG_("stack overflow!"); if (dir == 1) { //若是第一次檢測某個座標點 c = cvGet2D (out, y, x); //就取出顏色值 c2 = cvGet2D (mark, y, x); if (c.val[0] == 0 || //若不是邊緣線 c2.val[0] > 0){ //或是遇到阻礙點 POP; //便回復先前的狀態 continue; //退回上個節點 } cvSet2D (out, y, x, red); //標示追蹤過的線 } if (dir <= 0) { //這是不可能發生的 puts ("error!"); getch(); } if (dir > 8) { //若所有方向都檢測過了 POP //便回復先前的狀態 continue; //退回上個節點 } else { state[nPos]++; //遞增目前節點的方向值 switch (dir) { //移至特定方位的鄰居點 case 1: x++; break; case 2: x++; y++; break; case 3: y++; break; case 4: x--; y++; break; case 5: x--; ; break; case 6: x--; y--; break; case 7: y--; break; case 8: x++; y--; break; } PUSH (x,y); //將鄰居點推入堆疊頂端 } //進行邊線追蹤 } #undef PUSH #undef POP } }; LineTrace* LineTrace::self = 0; #define ef else if //------------------------------------------------------------- // 說明: // 壓著左鍵移動滑鼠 - 畫出線條 // 按中間的滾輪鍵 - 加入阻隔點 // 在線段上按右鍵 - 進行線段追蹤 // 按空白鍵 - 重置畫面 // 按 ESC - 離開程式 //------------------------------------------------------------- struct Painter { static LineTrace tracer; //線段追蹤器 static IplImage* src; //畫板 static IplImage* mark; //阻隔點 static CvPoint pt; //先前的點座標 Painter (char* path = 0) //可傳入黑白圖檔 { if (path) src = cvLoadImage (path, CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE); else src = cvCreateImage (cvSize (400,400), 8, 3); mark = cvCreateImage (cvGetSize (src), 8, 3); reset(); tracer.setImage (src, mark); cvNamedWindow ("image", 1); cvSetMouseCallback ("image", on_mouse, 0); } ~Painter() { //釋放資源 cvDestroyWindow ("image"); cvReleaseImage (&src); cvReleaseImage (&mark); } static void reset() //清除畫面 { cvZero (src); cvZero (mark); } static void on_mouse (int event, int x, int y, int flags, void*) { static CvScalar white = CV_RGB (255,255,255); if (src == 0) return; if (event == CV_EVENT_LBUTTONUP) //如果放開了滑鼠左鍵 //!(flags & CV_EVENT_FLAG_LBUTTON)) //或按下了其他鍵 pt = cvPoint (-1,-1); //便重置描繪起始點 ef (event == CV_EVENT_MBUTTONUP) { cvCircle (mark, cvPoint(x,y), 4, white, -1); cvCircle (src, cvPoint(x,y), 4, CV_RGB(0,180,255), -1); show(); } ef (event == CV_EVENT_RBUTTONUP) { puts ("start tracing"); for (int j,i=-1; i<2; ++i) for (j=-1; j<2; ++j) tracer.trace (x+i, y+j); puts ("end tracing"); show(); } ef (event == CV_EVENT_LBUTTONDOWN) pt = cvPoint (x,y); ef (event == CV_EVENT_MOUSEMOVE && //若移動滑鼠 (flags & CV_EVENT_FLAG_LBUTTON) ) //且壓著左鍵 { CvPoint p = cvPoint (x,y); if (pt.x < 0) pt = p; cvLine (src, pt, p, white, 1, 8, 0); pt = p; show(); } } static void show() { cvShowImage ("image", src); } }; LineTrace Painter::tracer; IplImage* Painter::src; IplImage* Painter::mark; CvPoint Painter::pt; int main() { Painter painter; painter.show(); while (true) { int key = cvWaitKey(0); if (key == 27) break; ef (key == ' ') { painter.reset(); painter.show(); } } }
執行結果:
畫了張圖做測試~~~
2009年12月10日 星期四
老鼠走迷宮
步驟:
[1] 往上下左右拜訪鄰接點。
[2] 若鄰點可通行,便遞迴至 [1]。
內有暴力 rand() ...
#include <windows.h> #include <ctime> #include <iostream> using namespace std; const int W = 23, H = 32; //迷宮長寬 wchar_t m[W+1][H+1] = {}; //迷宮本體 int X, dX[] = {0,-2,0,2}, d; //方位角 int Y, dY[] = {2,0,-2,0}; bool bEnd = false; //是否已走到終點 void make (int x, int y) { m[x][y] = L' '; for (int n = 16; n--; ) { d = rand() % 4; X = x + dX[d]; Y = y + dY[d]; if (0<X && X<W && 0<Y && Y<H && m[X][Y] == L'■') m[x+dX[d]/2][y+dY[d]/2] = L' ', make (X,Y); } } void show_step (int x, int y, wchar_t ch) { COORD c = {y*2, x}; //顯示過程 SetConsoleCursorPosition ( GetStdHandle (STD_OUTPUT_HANDLE), c); wcout << (m[x][y] = ch); Sleep (50); } void visit (int x, int y) //尋路 { if (x==X && y==Y) bEnd = true; //已抵達終點 else if (m[x][y] == L' ' && !bEnd) { show_step (x, y, L'˙'); for (int i=0; i<4; ++i) visit (x+dX[i]/2, y+dY[i]/2); if (!bEnd) show_step (x, y, L' '); } } int main (/* daviddr 091211 */) { srand (time(0)); wcout.imbue (locale ("cht")); for (d=W; d--;) wmemset (m[d], L'■', H)[H] = L'\n'; make (1,1); X = W-2; //記錄終點座標 Y = H-1; m[1][0] = m[X][Y] = L'◎'; wcout << *m; visit (1,1); getchar(); }執行結果:
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使用 shuffle 可以隨機拜訪鄰接點,
而 make 中的 for 只要施行 4 次 (轉折點也會變多...(吧?))。
隨機拜訪鄰點,或許能稍微縮短抵達終點的平均時間
(但也可能更久,需視迷宮結構而定)。
#include <algorithm> void visit (int x, int y) //尋路 { if (x==X && y==Y) { //已抵達終點 bEnd = true; return; } if (m[x][y] == L' ' && !bEnd) { show_step (x, y, L'˙'); int i, D[] = {0,1,2,3}; //鄰點序列 random_shuffle (D, D+3); //隨機拜訪鄰點 for (i=0; i<4; ++i) visit (x+dX[D[i]]/2, y+dY[D[i]]/2); if (!bEnd) show_step (x, y, L' '); } }
OEM懷舊顯示 :-)
#include <windows.h> void setCodePage (int n...) { va_list p; va_start (p, n); while (!SetConsoleOutputCP(n)) n = va_arg (p, int); } void main () { int W=20, i; char *p, const*const a = "XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX" "X X X" "X XXX X X XXX XX X X" "X X X X X X X" "X X X X X X X" "X X X X XXX X X" "X X X X X X X" "X X X X XXX X X X" "X X X" "X XXXXXXXXXXXXXXXXXX"; setCodePage (437, 855, 10000); for (p=a, i=0; *p; i++) { if (i>=W) { puts(""); i=0; } printf ("%c", *p++=='X'?219:' '); } }
2009年12月9日 星期三
無框視窗
使用 Dev C++ 的話,連結器欄需加入:-lgdi32
#include <windows.h> #include <iostream> using namespace std; extern "C" WINBASEAPI HWND WINAPI GetConsoleWindow(); void set_size (int w, int h) { int cy = GetSystemMetrics (SM_CYCAPTION), bx = GetSystemMetrics (SM_CXBORDER), by = GetSystemMetrics (SM_CYBORDER), fx = GetSystemMetrics (SM_CXFIXEDFRAME), fy = GetSystemMetrics (SM_CYFIXEDFRAME); if (w > 640) w = 640; HANDLE hOut = GetStdHandle (STD_OUTPUT_HANDLE); HWND hwnd = GetConsoleWindow (); SMALL_RECT rc = {0, 0, w/8 ,h/16}; COORD size = {w/8+1 ,h/16+1}; int dx = fx+bx; int dy = cy+fy+by; SetConsoleWindowInfo (hOut,1,&rc); //變更視窗大小 SetConsoleScreenBufferSize (hOut, size); SetWindowRgn (hwnd, CreateRectRgn (dx, dy, w-dx, h-dy), 1); } int main (/* 091210 */) { set_size (490, 690); cout << "frameless window"; return getchar(); }
Simple K-Means
參考了 Adrien Le Batteux 和 OpenCV 的 kmeans2 範例。
不過寫的落落長,實在不怎麼 simple @@
點集分群結果:
程式碼:
struct FontObject { char str[256]; CvFont font; //字型物件 CvPoint pos; CvScalar color; FontObject (double sw=0.25, double sh=0.25, int thickness = 1) { color = cvScalar (255,255,255); cvInitFont (&font, CV_FONT_HERSHEY_SIMPLEX, sw,sh, 0, thickness, CV_AA); } void show (IplImage* out, int x, int y) { pos.x = x; pos.y = y; sprintf (str, "(%d,%d)", x, y); cvPutText (out, str, pos, &font, color); } void show (IplImage* out, int x, int y, char* txt) { pos.x = x; pos.y = y; cvPutText (out, txt, pos, &font, color); } }; FontObject fontObj (0.75, 0.75, 2); template <typename T> void shuffle (T* a, int n) //簡易洗牌 { while (n > 1) { int j = rand() % n; n--; T t = a[j]; a[j] = a[n]; a[n] = t; } } template <typename T> inline void set_vector (T* out, T* in, int n) { while (n-- > 0) out[n] = in[n]; } template <typename T> inline void add_vector (T* out, T* in, int n) { while (n-- > 0) out[n] += in[n]; } template <typename T> inline void div_vector (T* v, int divisor, int n) { while (n-- > 0) v[n] /= divisor; } template <typename T> inline double cal_distance (T* a, T* b, int n) { double sum = 0, diff; while (n-- > 0) { diff = a[n] - b[n]; sum += diff * diff; } return sqrt (sum); } template <typename T = float> struct Kmeans { int nIteration; //最大迭代次數 int nData; //資料項數 int* label; //資料項的分類標籤 int* ccount; //群心涵蓋的資料個數 T** data; //指向資料集合 T** center; //群心集合 T* new_center; //計算暫用的群心 T* mean; //資料項的幾何中心 int nCenter; //群心個數 int dim; //資料維度 double error; //群心更新時的最大移動量 Kmeans() { srand (time(0)); label = ccount = 0; center = data = 0; new_center = mean = 0; } ~Kmeans() { release(); } private: void set (T* out, T* in) {set_vector (out, in, dim);} void add (T* out, T* in) {add_vector (out, in, dim);} void div (T* v, int divisor) {div_vector (v, divisor, dim);} double distance (T* a, T* b) {return cal_distance (a, b, dim);} void release() //釋放資源 { if (label) del_arr (label); label = 0; if (ccount) del_arr (ccount); ccount = 0; if (center) del_arr (center); center = 0; if (mean) del_arr (mean); mean = 0; if (new_center) del_arr (new_center); new_center = 0; } void init_centers () { if (nCenter < 1) ERROR_MSG_("群心數目需 > 1"); if (nCenter > nData) nCenter = nData; release(); //釋放資源 new_center = (T*) new_arr (sizeof(T), 1, dim); mean = (T*) new_arr (sizeof(T), 1, dim); center = (T**) new_arr (sizeof(T), 2, nCenter, dim); ccount = (int*) new_arr (sizeof(int), 1, nData); label = (int*) new_arr (sizeof(int), 1, nData); int i; for (i=0; i<nCenter; ++i) //隨機指定樣本點為群心 set (center[i], data [rand() % nData]); for (i=0; i<nData; ++i) //計算資料項的幾何中心 add (mean, data[i]); div (mean, nData); } void cluster_assignment () //將樣本分群 { int label_id, j, k; double min_dist, dist; memset (ccount, 0, nData* sizeof(int)); for (j=0; j<nData; ++j) { label_id = 0; min_dist = distance (center[0], data[j]); for (k=1; k<nCenter; ++k) { dist = distance (center[k], data[j]); if (dist < min_dist) { label_id = k; min_dist = dist; } } label[j] = label_id; //歸類 ccount[label_id]++; //統計群心涵蓋的資料個數 } } void update_cluster () //重新估算 centroids 位置 { int j, k, total; double dist = 0; error = 0; for (k=0; k<nCenter; ++k) { memset (new_center, 0, dim* sizeof(T)); total = 0; for (j=0; j<nData; ++j) if (label[j] == k) { add (new_center, data[j]); total++; } if (total > 0) { div (new_center, total); dist = distance (center[k], new_center); if (error < dist) error = dist; set (center[k], new_center); } else set (center[k], mean); } } public: //算法主流程: nCenter = 群心數目, // data = 資料集合 = data [nData_] [dim_] void do_cluster (int nCenter_, double error_threshold, T** data_, int nData_, int dim_) { nCenter = nCenter_; //設定群心數目 data = data_; //指向資料集合 nData = nData_; //設定資料個數 dim = dim_; //設定資料維度 init_centers (); //初始化群心位置 for (int i=0; i<nIteration && error > error_threshold; ++i) { cluster_assignment (); //將樣本分群 update_cluster (); //重新估算 centroids 位置 } } //單步執行 clustering, 回傳群心最大移動量 void setup (int nCenter_, T** data_, int nData_, int dim_) { nCenter = nCenter_; //設定群心數目 data = data_; //指向資料集合 nData = nData_; //設定資料個數 dim = dim_; //設定資料維度 init_centers (); //初始化群心位置 } double iterater_cluster () { cluster_assignment (); //將樣本分群 update_cluster (); //重新估算 centroids 位置 return error; } }; //----------------------------------------------------------------- template <class T> struct KMeanTest { enum {CD = 3, MAX_CLUSTERS = (CD+1)*(CD+1)*(CD+1), //最大群心數 W=700, H=700}; //展示影像的寬高 bool bEnd; CvScalar color_tbl[MAX_CLUSTERS]; IplImage* img; //2D展示影像 Kmeans<T> kmean; T** data; //資料集合 int nCenter; //群心個數 int nData; //資料項數 int dim; //資料維度 private: void release() //釋放資源 { if (data) del_arr (data); data = 0; } void generate_color_table() { int r, g, b, i=0, d = 255/CD; for (r=0; r<256; r+=d) for (g=0; g<256; g+=d) for (b=0; b<256; b+=d) color_tbl[i++] = CV_RGB (r,g,b); shuffle (color_tbl+1, MAX_CLUSTERS-2); } void generate_sample () { release(); data = (T**) new_arr (sizeof(T), 2, nData, dim); for (int i=0; i<nData; ++i) { data[i][0] = rand() % W; data[i][1] = rand() % H; } } public: KMeanTest() { generate_color_table(); cvNamedWindow ("clusters", 1); data = 0; img = cvCreateImage (cvSize (W, H), 8, 3); } ~KMeanTest() { cvDestroyWindow ("clusters"); cvReleaseImage (&img); release(); } void show() { static CvScalar white = CV_RGB (255,255,255); static char txt[9]; int i, key; cvZero (img); for (i=0; i<nData; ++i) //畫出資料項 { CvPoint pt = cvPoint (data[i][0], data[i][1]); CvScalar color = color_tbl [kmean.label[i] + 1]; cvCircle (img, pt, 2, color, CV_FILLED, CV_AA, 0); } for (i=0; i<nCenter; ++i) //畫出群心位置 { T* c = kmean.center[i]; cvCircle (img, cvPoint (c[0],c[1]), 3, white, CV_FILLED, CV_AA, 0); sprintf (txt, "%d", i); //顯示群心標號 fontObj.show (img, c[0]+3, c[1], txt); } cvShowImage ("clusters", img ); key = cvWaitKey(0); if (key == 27 || key == 'q' || key == 'Q') //ESC bEnd = true; } void start (int nCenter_, int nData_, int dim_, double threshold) { bEnd = false; nCenter = nCenter_; nData = nData_; dim = dim_; if (nCenter > MAX_CLUSTERS-2) { cout << "群心數目不得大於 " << MAX_CLUSTERS-2; return; } generate_sample (); kmean.setup (nCenter, data, nData, dim); while (!bEnd && kmean.iterater_cluster() > threshold) show(); } }; int main () { KMeanTest<double> test; test.start(24, 10000, 2, 5); }
2009年12月6日 星期日
simple iostream
改自:http://okmij.org/ftp/packages/iostream.h
#include <stdio.h> static class Iostream {} cin, cout; static class Endl{} endl; Iostream& operator << (Iostream& o, Endl& data) { puts (""); return o; } Iostream& operator << (Iostream& o, void* data) { printf ("%x", data); return o; } Iostream& operator << (Iostream& o, bool data) { printf ("%s", data? "true": "false"); return o; } Iostream& operator >> (Iostream& i, char* data) { scanf ("%s", data); return i; } #define DEF_OS(T,fmt) \ Iostream& operator << (Iostream& o, T data) {\ printf ("%"#fmt,data);\ return o;\ }\ Iostream& operator >> (Iostream& i, T& data) {\ scanf ("%"#fmt,&data);\ return i;\ } DEF_OS (const char* , s) DEF_OS (char* , s) DEF_OS (char , c) DEF_OS (int , d) DEF_OS (float , g) DEF_OS (double , lg) DEF_OS (long , ld) DEF_OS (long long , ll) DEF_OS (unsigned , u) DEF_OS (unsigned long, lu) int main () { char s[64]; double d; cin >> s >> d; cout << "input: " <<s <<' ' << d <<endl <<&d; }
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