From d761555a1bd33acbf80f75b1fdee5e562959a5c1 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: =?UTF-8?q?=E5=85=A8=E8=83=BD=E5=B2=9B=E6=B0=91?= Date: Mon, 19 Aug 2024 20:39:06 +0800 Subject: [PATCH] 2024/8/19 update --- .gitignore | 6 +- docs/_assets/iconsParser.js | 5 + docs/about.md | 5 +- docs/api/voxels.md | 4 +- docs/learn/arithmetic/BFS.md | 437 +++++++++++++++++++- docs/learn/arithmetic/index.md | 2 + docs/learn/community-articles/qndm-async.md | 1 + mkdocs.yml | 5 +- 8 files changed, 455 insertions(+), 10 deletions(-) create mode 100644 docs/learn/arithmetic/index.md diff --git a/.gitignore b/.gitignore index e084c13..ed6e238 100644 --- a/.gitignore +++ b/.gitignore @@ -1,2 +1,6 @@ .vercel -site \ No newline at end of file +site +docs/learn/arithmetic/*.js +docs/learn/arithmetic/*.ts +docs/learn/arithmetic/*.py +docs/learn/arithmetic/*.cpp \ No newline at end of file diff --git a/docs/_assets/iconsParser.js b/docs/_assets/iconsParser.js index 3065a0c..79059b5 100644 --- a/docs/_assets/iconsParser.js +++ b/docs/_assets/iconsParser.js @@ -16,6 +16,10 @@ const defsMap = { setInterval: ["function", "https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/setInterval", "function"], clearTimeout: ["function", "https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/clearTimeout", "function"], clearInterval: ["function", "https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/clearInterval", "function"], + Symbol: ["interface", "https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Symbol", "interface"], + Function: ["interface", "https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Function", "interface"], + RegExp: ["interface", "https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/RegExp", "interface"], + Date: ["interface", "https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Date", "interface"], resources: ["object private", 'api/resources', 'const'], Box3ResourceSystem: ["class private", 'api/resources', 'class'], @@ -256,6 +260,7 @@ const keywordDefsMap = { keyof: [], async: ["https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Statements/async_function"], await: ["https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/await"], + for: ["https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Statements/for"], } const iconTagMap = { method: ["method parent-class", "#c2c262"], diff --git a/docs/about.md b/docs/about.md index debb6fb..86d8052 100644 --- a/docs/about.md +++ b/docs/about.md @@ -23,7 +23,7 @@ - Edgar_勿安 - [Github个人主页](https://github.com/Edgar-wuan) - 可乐OωO - - 全能岛民 - [编程猫个人主页](https://shequ.codemao.cn/user/6715468) [神奇代码岛个人主页（旧岛）](https://box3.codemao.cn/u/qndm) [神奇代码岛个人主页（新岛）](https://dao3.fun/profile/1349822) [GitHub个人主页](https://github.com/qndm) + - 全能岛民 - [编程猫个人主页](https://shequ.codemao.cn/user/7202807) [神奇代码岛个人主页（旧岛）](https://box3.codemao.cn/u/qndm) [神奇代码岛个人主页（新岛）](https://dao3.fun/profile/1349822) [GitHub个人主页](https://github.com/qndm) - 屑全能 [神奇代码岛个人主页](https://box3.codemao.cn/u/jmd123456) - 树树屑 - Nomen - [神奇代码岛个人主页](https://box3.codemao.cn/u/zhongjimo) @@ -39,4 +39,5 @@ - [Material for MkDocs](https://squidfunk.github.io/mkdocs-material) - [Material for MkDocs 中文文档](https://mkdoc-material.llango.com) - [Mermaid.js](https://mermaid.js.org/) -- [Github](https://github.com) \ No newline at end of file +- [Github](https://github.com) +- [OI Wiki](https://oi-wiki.org/) \ No newline at end of file diff --git a/docs/api/voxels.md b/docs/api/voxels.md index 2e50ea9..ac3e4c3 100644 --- a/docs/api/voxels.md +++ b/docs/api/voxels.md @@ -43,7 +43,9 @@ !!! bug - 若是创建一个中等大小（`64`*`128`*`64`）的地图，在控制台输入时该属性正常，在代码文件中[shape](readonly)会变成`{ x:32, y:32, z:32 }` + 若是创建一个中等大小（`64`*`128`*`64`）的地图，在控制台输入时该属性正常，在代码文件中[shape](readonly)会变成`{ x:32, y:32, z:32 }` + 经2024/8/19测试，超大地图（`256`*`64`*`256`）也有此问题 + 可以通过`#!javascript voxels.shape.set(...)`修复 [VoxelTypes](readonly): [](string)[] : 一个包含所有方块 **名称** 的数组。 diff --git a/docs/learn/arithmetic/BFS.md b/docs/learn/arithmetic/BFS.md index a8a8f7d..a5002a4 100644 --- a/docs/learn/arithmetic/BFS.md +++ b/docs/learn/arithmetic/BFS.md @@ -1,7 +1,436 @@ -!!! bug "页面缺失" + - 算法相关内容内容繁多，有一些页面还未完工。 +## 概念 +[BFS（Breadth First Search）](https://en.wikipedia.org/wiki/Breadth-first_search)，宽度优先算法（又名广度优先算法），宽度优先就是每次都尝试访问同一层的节点。 如果同一层都访问完了，再访问下一层 +下面是一个例子，`*`代表起始点，不同位置的数字代表第几层（同时等于最短路径长度），在此示例中，只能水平和竖直方向上搜索 +使用BFS算法，可以快速地找到路径最短路程 - 如果你愿意为此贡献一份力量，请[加入我们](/about) +=== "0" - [返回](javascript:history.back()){.md-button} \ No newline at end of file + ``` + * ? ? ? ? + ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? + ``` + +=== "1" + + ``` + * 1 ? ? ? + 1 ? ? ? ? + ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? + ``` +=== "2" + + ``` + * 1 2 ? ? + 1 2 ? ? ? + 2 ? ? ? ? + ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? + ``` +=== "3" + + ``` + * 1 2 3 ? + 1 2 3 ? ? + 2 3 ? ? ? + 3 ? ? ? ? + ? ? ? ? ? + ``` + +=== "4" + + ``` + * 1 2 3 4 + 1 2 3 4 ? + 2 3 4 ? ? + 3 4 ? ? ? + 4 ? ? ? ? + ``` + +=== "5" + + ``` + * 1 2 3 4 + 1 2 3 4 5 + 2 3 4 5 ? + 3 4 5 ? ? + 4 5 ? ? ? + ``` + +=== "6" + + ``` + * 1 2 3 4 + 1 2 3 4 5 + 2 3 4 5 6 + 3 4 5 6 ? + 4 5 6 ? ? + ``` + +=== "7" + + ``` + * 1 2 3 4 + 1 2 3 4 5 + 2 3 4 5 6 + 3 4 5 6 7 + 4 5 6 7 ? + ``` + +=== "8" + + ``` + * 1 2 3 4 + 1 2 3 4 5 + 2 3 4 5 6 + 3 4 5 6 7 + 4 5 6 7 8 + ``` + +## 实现 +一般的BFS算法使用队列Queue处理，C++中可以使用STL中的queue，Python可以使用Queue库，Javascript没有专门的队列，但可以使用数组实现 +本文档中仅提供二维BFS的代码 + +!!! warning "警告" + + 请不要将n、m的值设置的太大，在C++中，若n、m的值大于`10000`，会导致数组下标越界导致程序出错 + 并且过大的值也会造成大量的内存占用，若n、m的值都为`10000`，即使使用C++，光是储存[vis](variable)都会占用约$381.4697MiB$（$400MB$）内存；Python和Javascript只会占用比其更大的内存 + 若是设置为`32768`（实际上会数组下标越界），理论上会占用$4GiB$（约$4.2950GB$）内存 + +### 二维BFS +=== "C++" + + ```cpp + #include + #include + using namespace std; + struct Vector2 + { + int x = 0, y = 0; + + Vector2 operator+(Vector2 v) + { + return {x + v.x, y + v.y}; + } + }; + // vis: 储存所有搜索过的格子 n、m: 地图尺寸 + int vis[10000][10000], n, m; + + const Vector2 SIDES[] = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}}; + + // 搜索点坐标 + Vector2 now, u, v; + void BFS() + { + queue que; + que.push(now); + vis[now.x][now.y] = 1; + while (!que.empty()) + { + u = que.front(); + que.pop(); + for (int i = 0; i < 4; i++) + { + Vector2 v = u + SIDES[i]; + if (v.x < 0 || v.x >= n || v.y < 0 || v.y >= m) + continue; + if (vis[v.x][v.y] != 0) + continue; + // 在这里添加if(...) continue; 实现避开障碍物的效果 + vis[v.x][v.y] = vis[u.x][u.y] + 1; + que.push(v); + } + } + } + int main() + { + scanf("%d%d%d%d", &n, &m, &now.x, &now.y); + BFS(); + for (int x = 0; x < n; x++) + { + for (int y = 0; y < m; y++) + { + printf("%d ", vis[x][y] - 1); + } + putchar('\n'); + } + return 0; + } + ``` + +=== "Python" + + ```python + from queue import Queue + class Vector2: + x = 0 + y = 0 + def __init__(self, x, y): + self.x = x + self.y = y + def add(self, v): + return Vector2(self.x + v.x, self.y + v.y) + + SIDES = (Vector2(-1, 0), Vector2(1, 0), Vector2(0, -1), Vector2(0, 1)) + vis = [] + n = 10 + m = 10 + + def BFS(s: Vector2): + que = Queue() + vis[s.x][s.y] = 0 + que.put(s) + while not que.empty(): + u: Vector2 = que.get() + for d in SIDES: + v = u.add(d) + if v.x < 0 or v.x >= n or v.y < 0 or v.y >= m: + continue + if vis[v.x][v.y] != -1: + continue + # 在这里添加 + # if ...: + # continue + # 实现避开障碍物的效果 + vis[v.x][v.y] = vis[u.x][u.y] + 1 + que.put(v) + + n = int(input()) + m = int(input()) + for i in range(0, n): + l = [] + for j in range(0, m): + l.append(-1) + vis.append(l) + + sx = int(input()) + sy = int(input()) + BFS(Vector2(sx, sy)) + for i in range(0, n): + for j in range(0, m): + print(vis[i][j], end=' ') + print('') + ``` + +=== "Javascript" + + ```javascript + class Vector2 { + constructor(x, y) { + this.x = x; + this.y = y; + } + /** + * @param {Vector2} v + * @returns {Vector2} + */ + add(v) { + return new Vector2(this.x + v.x, this.y + v.y); + } + clone() { + return new Vector2(this.x, this.y); + } + } + + const SIDES = [new Vector2(-1, 0), new Vector2(1, 0), new Vector2(0, -1), new Vector2(0, 1)]; + + /** + * BFS算法示例 + * @param {Vector2} s 起始点坐标 + * @param {number} n x尺寸 + * @param {number} m y尺寸 + * @returns {number[][]} + */ + function BFS(s, n, m) { + let vis = [], que = []; + for(let i = 0; i < n; i++) + vis.push(new Array(m).fill(-1)); + que.push(s.clone()); + vis[s.x][s.y] = 0; + while (que.length > 0) { + let u = que[0]; + que.splice(0, 1); + for (const d of SIDES) { + let v = u.add(d); + if(v.x < 0 || v.x >= n || v.y < 0 || v.y >= m) + continue; + if(vis[v.x][v.y] !== -1) + continue; + // 在这里添加if(...) continue; 实现避开障碍物的效果 + vis[v.x][v.y] = vis[u.x][u.y] + 1; + que.push(v); + } + } + return vis; + } + + let result = BFS(new Vector2(5, 5), 10, 10); + for(let line in result) + console.log(result[line].join(' ')); + ``` + + 你也许注意到了，这里初始化[vis](variable)是使用了[for](keyword)+[fill](method)组合的方式，为什么不直接`#!javascript let vis = Array(n).fill(Array(m).fill(-1))`呢？ + 因为[fill](method)方法的大致实现是这样的： + + ```javascript + // this为该数组本身 + fill: (value, start = 0, end = this.length) => { + for(let i = start; i < end; i++) { + this[i] = value; + } + } + ``` + 一眼看上去没问题是吧？实际上，Javascript存在 **值类型** 和 **引用数据类型** 两类数据类型 + 在所有数据类型中，只有[](string)、[](number)、[](boolean)、[](null)、[](undefined)、[](Symbol)为 **值类型** ，值类型在赋值的时候会直接把 **数据本身** 赋值给变量/属性 + 举个例子： + ```javascript + let a = 1; + let b = a; + a = 2; + console.log(b); // 1 + ``` + + 而引用类型包含[](object)（包含[](Array)、[](Function)、[](RegExp)、[](Date)等）类型，引用类型在赋值的时候会将该类型的引用赋值给变量/属性 + 简单来说，要是有一个[](object)类型的变量[a](variable)，将a的值赋值给b，则b就是a的引用，b变成了a的别名，除非将b赋予了其他值 + 用代码表示即： + ```javascript + let a = [1]; + let b = a; + a[0] = 2; + console.log(b[0]); // 2 + b = [-1]; + a[0] = 3; + console.log(b[0]); // -1 + ``` + + [vis](variable)的值属于引用类型，若使用[fill](method)方法，那么[vis](variable)的所有成员都是填入的那个数组的引用，修改其中任意一个成员的成员的值，其他成员的成员的值也会发生变化 + +## 具体使用 +下面为在Box3环境中，实体使用BFS算法实现自动寻路的代码 +不考虑其他实体体积和碰撞，位置皆按照整格来计算 +=== "旧版编辑器" + + ```javascript + const Vector3 = Box3Vector3; + ``` + +=== "Arena编辑器" + + ```javascript + const Vector3 = GameVector3; + ``` + +```javascript +const SIDES = [ + new Vector3(-1, 0, 0), + new Vector3(1, 0, 0), + new Vector3(0, 0, -1), + new Vector3(0, 0, 1), + new Vector3(-1, -1, 0), + new Vector3(1, -1, 0), + new Vector3(0, -1, -1), + new Vector3(0, -1, 1), + new Vector3(-1, 1, 0), + new Vector3(1, 1, 0), + new Vector3(0, 1, -1), + new Vector3(0, 1, 1), +]; +const entityPositionFix = new Vector3(0.5, 0.5, 0.5); // 修复实体位置 +const startPosition = new Vector3(128, 9, 128); +const endPosition = new Vector3(243, 19, 11); + +const e = world.createEntity({ + mesh: 'mesh/test.vb', // 假设文件里有一个叫test.vb的实体 + position: startPosition.add(entityPositionFix), + meshScale: new Vector3(0.0625, 0.0625, 0.0625), + collides: false, + fixed: true, + gravity: false +}); +function BFS(s, e) { + /**@type {number[][][]}*/ + let vis = [], + /**@type {Vector3[]}*/ + que = [], found = false, cnt = 1; + // 手动修正Box3的bug + // 测试地图为256地图 不同地图需要手动修改数值 + voxels.shape.set(255, 63, 255); + console.log('地图尺寸', voxels.shape.x, voxels.shape.y, voxels.shape.z); + for (let i = 0; i < voxels.shape.x; i++) { + vis.push([]); + for (let j = 0; j < voxels.shape.y; j++) + vis[vis.length - 1].push(new Array(voxels.shape.z)); + } + que.push(s.clone()); + vis[s.x][s.y][s.z] = 0; + while (que.length > 0 && !found) { + let u = que[0]; + que.splice(0, 1); + for (const d of SIDES) { + let v = u.add(d); + if (v.x < 0 || v.x >= voxels.shape.x || v.y < 0 || v.y >= voxels.shape.y || v.z < 0 || v.z >= voxels.shape.z) + continue; + if (vis[v.x][v.y][v.z] !== undefined) + continue; + if (voxels.getVoxel(v.x, v.y, v.z) !== 0 || voxels.getVoxel(v.x, v.y - 1, v.z) === 0) // 禁止穿墙和空中寻路 + continue; + vis[v.x][v.y][v.z] = vis[u.x][u.y][u.z] + 1; + que.push(v); + if (v.equals(e)) { + found = true; + console.log('找到终点', v.x, v.y, v.z, vis[v.x][v.y][v.z]); + break; + } + cnt++; + } + } + console.log('搜索完成，共搜索', cnt, '个位置'); + return vis; +} +function findPath(map, s, e) { + if (map[endPosition.x][endPosition.y][endPosition.z] === undefined) + throw "无效数据"; + let result = [], now = new Vector3(Math.round(e.x), Math.round(e.y), Math.round(e.z)); + result.push(now.clone()); + do { + let v; + for (const d of SIDES) { + v = now.add(d); + if (v.x < 0 || v.x >= map.length || v.y < 0 || v.y >= map[now.x].length || v.z < 0 || v.z >= map[now.x][now.y].length) + continue; + if (map[now.x][now.y][now.z] - 1 === map[v.x][v.y][v.z]) { + result.push(v); + now.copy(v); + break; + } + } + if (v === undefined) + throw "找不到路径"; + } while (!result[result.length - 1].equals(s)); + return result.reverse(); +} +world.onPlayerJoin(async ({ entity }) => { + entity.player.spectator = true; + entity.player.invisible = true; + entity.player.cameraEntity = e; + console.log('开始搜索'); + let startTime = Date.now() + const MAP = BFS(startPosition, endPosition); + console.log('寻路完成 长度', MAP[endPosition.x][endPosition.y][endPosition.z], '用时', Date.now() - startTime, 'ms'); + console.log('开始寻路'); + const PATH = findPath(MAP, startPosition, endPosition); + console.log('路径长度', PATH.length); + for (let p of PATH) { + await sleep(100);//entity.player.nextPress(); + e.position.copy(p.add(entityPositionFix)); + console.log(p.toString()); + } + console.log('完成'); +}); +``` \ No newline at end of file diff --git a/docs/learn/arithmetic/index.md b/docs/learn/arithmetic/index.md new file mode 100644 index 0000000..969d2f2 --- /dev/null +++ b/docs/learn/arithmetic/index.md @@ -0,0 +1,2 @@ +# 算法 +该部分内容主要为Box3中可能用到的部分算法知识 \ No newline at end of file diff --git a/docs/learn/community-articles/qndm-async.md b/docs/learn/community-articles/qndm-async.md index 916cae4..168fcf0 100644 --- a/docs/learn/community-articles/qndm-async.md +++ b/docs/learn/community-articles/qndm-async.md @@ -460,6 +460,7 @@ world.onPlayerJoin(({ entity }) => { 这时可能有人说了：我就打开个对话框？这么复杂？ 因为这是个，还有更简单的方法，即在Box3中广泛使用的[await](keyword) +只需在[](Promise)对象前面加上“[await](keyword)”即可（注意空格） [await](keyword)会等待[](Promise)解析完成，并直接返回[](Promise)<...>中“...”的值。这个过程中，会暂停后面代码的运行 那如果[](Promise)拒绝了呢？那么[await](keyword)就会抛出错误 如果不是[](Promise)，那么[await](keyword)不会解析，直接返回输入的东西 diff --git a/mkdocs.yml b/mkdocs.yml index 1b442c8..73a62c2 100644 --- a/mkdocs.yml +++ b/mkdocs.yml @@ -124,8 +124,9 @@ nav: - 快速上手函数: learn/community-articles/Nomen-function.md - 异步编程快速入门: learn/community-articles/qndm-async.md - 算法: - - BFS: learn/arithmetic/BFS.md - - DFS: learn/arithmetic/DFS.md + - 搜索: + - BFS 宽度优先搜索: learn/arithmetic/BFS.md + - DFS 深度优先搜索: learn/arithmetic/DFS.md - 实例教程: - example/index.md - LightDotCutter 简单PVE游戏: