git.pond.sub.org Git - empserver/blob - src/lib/common/path.c

   1 /*
   2  *  Empire - A multi-player, client/server Internet based war game.
   3  *  Copyright (C) 1986-2006, Dave Pare, Jeff Bailey, Thomas Ruschak,
   4  *                           Ken Stevens, Steve McClure
   5  *
   6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  *  (at your option) any later version.
  10  *
  11  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  *  GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  18  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  *
  20  *  ---
  21  *
  22  *  See files README, COPYING and CREDITS in the root of the source
  23  *  tree for related information and legal notices.  It is expected
  24  *  that future projects/authors will amend these files as needed.
  25  *
  26  *  ---
  27  *
  28  *  path.c: Empire/A* Interface code.
  29  *          Define AS_STATS for A* statistics.
  30  *
  31  *  Known contributors to this file:
  32  *     Phil Lapsley, 1991
  33  *     Dave Pare, 1991
  34  *     Thomas Ruschak, 1993
  35  *     Steve McClure, 1997
  36  */
  37
  38 #include <config.h>
  39
  40 #include <stdio.h>
  41 #include <stdlib.h>
  42 #include "../as/as.h"
  43 #include "misc.h"
  44 #include "path.h"
  45 #include "xy.h"
  46 #include "sect.h"
  47 #include "file.h"
  48 #include "common.h"
  49 #include "gen.h"
  50 #include "optlist.h"
  51
  52 #define BP_ASHASHSIZE   128     /* A* queue hash table size */
  53 #define BP_NEIGHBORS    6       /* max number of neighbors */
  54
  55 struct bestp {
  56     int sctcache_hits;
  57     int sctcache_misses;
  58     int bp_mobtype;
  59     struct as_data *adp;
  60 };
  61
  62 static int bp_path(struct as_path *pp, char *buf);
  63 static int bp_neighbors(struct as_coord c, struct as_coord *cp, void *);
  64 static double bp_lbcost(struct as_coord from, struct as_coord to, void *);
  65 static double bp_realcost(struct as_coord from, struct as_coord to, void *);
  66 static double bp_seccost(struct as_coord from, struct as_coord to, void *);
  67 static int bp_coord_hash(struct as_coord c);
  68
  69 /* We use this for caching neighbors.  It never changes except
  70  * at reboot time (maybe) so we never need to free it */
  71 static struct sctstr **neighsects;
  72
  73 static struct bestp *
  74 bp_init(void)
  75 {
  76     struct bestp *bp;
  77
  78     bp = malloc(sizeof(*bp));
  79     memset(bp, 0, sizeof(*bp));
  80     bp->adp = as_init(BP_NEIGHBORS, BP_ASHASHSIZE, bp_coord_hash,
  81                       bp_neighbors, bp_lbcost, bp_realcost,
  82                       bp_seccost, bp);
  83
  84     if (bp->adp == NULL)
  85         return NULL;
  86
  87     if (neighsects == NULL)
  88         neighsects = calloc(((WORLD_X * WORLD_Y) / 2) * 6,
  89                             sizeof(struct sctstr *));
  90
  91     return bp;
  92 }
  93
  94 /*
  95  * Find the best path from sector to to sector, and put the Empire movement
  96  * string in path.  Return 0 on success, -1 on error.
  97  */
  98 static int
  99 best_path(struct sctstr *from, struct sctstr *to, char *path,
 100           int mob_type)
 101 {
 102     static struct bestp *mybestpath;
 103     struct as_data *adp;
 104     struct as_path *ap;
 105
 106     if (mybestpath == 0)
 107         mybestpath = bp_init();
 108     adp = mybestpath->adp;
 109     ap = as_find_cachepath(from->sct_x, from->sct_y, to->sct_x, to->sct_y);
 110     if (ap == NULL) {
 111         adp->from.x = from->sct_x;
 112         adp->from.y = from->sct_y;
 113         adp->to.x = to->sct_x;
 114         adp->to.y = to->sct_y;
 115         mybestpath->bp_mobtype = mob_type;
 116
 117         if (as_search(adp) < 0)
 118             return -1;
 119         ap = adp->path;
 120     }
 121
 122     if (bp_path(ap, path) < 0)
 123         return -1;
 124
 125 #ifdef AS_STATS
 126     as_stats(adp, stderr);
 127 #endif /* AS_STATS */
 128 #ifdef BP_STATS
 129     fprintf(stderr, "best path %s\n", path);
 130     fprintf(stderr, "cache hits/misses: %d/%d\n",
 131             bp->sctcache_hits, bp->sctcache_misses);
 132 #endif /* BP_STATS */
 133     return 0;
 134 }
 135
 136 /*
 137  * Translate an A* path into an empire movement string.  Return 0 on
 138  * success, -1 on failure.
 139  */
 140 static int
 141 bp_path(struct as_path *pp, char *buf)
 142 {
 143     struct as_path *np;
 144     char *cp = buf;
 145     int dx, dy;
 146     int n;
 147
 148     np = pp->next;
 149     while (np) {
 150         dx = np->c.x - pp->c.x;
 151         /* deal with wraparound from non-neg coords */
 152         if (dx < -2)
 153             dx += WORLD_X;
 154         else if (dx > 2)
 155             dx -= WORLD_X;
 156         dy = np->c.y - pp->c.y;
 157         if (dy < -1)
 158             dy += WORLD_Y;
 159         else if (dy > 1)
 160             dy -= WORLD_Y;
 161         for (n = 1; n <= 6; n++)
 162             if (dx == diroff[n][0] && dy == diroff[n][1])
 163                 break;
 164         if (n > 6)
 165             return -1;
 166
 167         *cp++ = dirch[n];
 168         pp = np;
 169         np = np->next;
 170     }
 171     *cp = '\0';
 172     return 0;
 173 }
 174
 175 /*
 176  * Find coords neighboring this sector; return number of such
 177  * coords, and coordinartes themselves in an array pointed
 178  * to by *cpp.
 179  * XXX need to check ownership, sector types, etc.
 180  */
 181 static int
 182 bp_neighbors(struct as_coord c, struct as_coord *cp, void *pp)
 183 {
 184     struct sctstr *sectp = (void *)empfile[EF_SECTOR].cache;
 185     struct bestp *bp = pp;
 186     coord x, y;
 187     coord nx, ny;
 188     int n = 0, q;
 189     struct sctstr *sp, *from, **ssp;
 190     /* Six pointers, just in case our cache isn't there */
 191     struct sctstr *tsp[] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 192     int sx, sy, offset;
 193
 194     x = c.x;
 195     y = c.y;
 196     sx = XNORM(x);
 197     sy = YNORM(y);
 198     offset = (sy * WORLD_X + sx) / 2;
 199     from = &sectp[offset];
 200
 201     if (neighsects == NULL)
 202         ssp = (struct sctstr **)&tsp[0];
 203     else
 204         ssp = (struct sctstr **)&neighsects[offset * 6];
 205     for (q = 1; q <= 6; q++, ssp++) {
 206         if (*ssp == NULL) {
 207             /* We haven't cached this neighbor yet */
 208             nx = x + diroff[q][0];
 209             ny = y + diroff[q][1];
 210             sx = XNORM(nx);
 211             sy = YNORM(ny);
 212             offset = (sy * WORLD_X + sx) / 2;
 213             sp = &sectp[offset];
 214             *ssp = sp;
 215         } else {
 216             sp = *ssp;
 217             sx = XNORM(sp->sct_x);
 218             sy = YNORM(sp->sct_y);
 219         }
 220         /* No need to calculate cost each time, just make sure we can
 221            move through it.  We calculate it later. */
 222         if (dchr[sp->sct_type].d_mcst == 0)
 223             continue;
 224         if (bp->bp_mobtype == MOB_RAIL && sp->sct_rail == 0)
 225             continue;
 226         if (sp->sct_own != from->sct_own)
 227             continue;
 228         cp[n].x = sx;
 229         cp[n].y = sy;
 230         n++;
 231     }
 232     return n;
 233 }
 234
 235 /*
 236  * Compute a lower-bound on the cost from "from" to "to".
 237  */
 238 /*ARGSUSED*/
 239 static double
 240 bp_lbcost(struct as_coord from, struct as_coord to, void *pp)
 241 {
 242     struct sctstr *sectp = (void *)empfile[EF_SECTOR].cache;
 243     struct bestp *bp = pp;
 244     int x, y, sx, sy, offset;
 245
 246     x = to.x;
 247     y = to.y;
 248     sx = XNORM(x);
 249     sy = YNORM(y);
 250     offset = (sy * WORLD_X + sx) / 2;
 251     return sector_mcost(&sectp[offset], bp->bp_mobtype);
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Compute the real cost to move from "from" to "to".
 256  */
 257 static double
 258 bp_realcost(struct as_coord from, struct as_coord to, void *pp)
 259 {
 260     return bp_lbcost(from, to, pp);
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Tie breaker secondary metric (only used when lower bound costs
 265  * are equal).
 266  */
 267 /*ARGSUSED*/
 268 static double
 269 bp_seccost(struct as_coord from, struct as_coord to, void *pp)
 270 {
 271     return mapdist((coord)from.x, (coord)from.y,
 272                    (coord)to.x, (coord)to.y);
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Hash a coordinate into an integer.
 277  */
 278 static int
 279 bp_coord_hash(struct as_coord c)
 280 {
 281     return ((abs(c.x) + 1) << 3) ^ abs(c.y);
 282 }
 283
 284 void
 285 bp_enable_cachepath(void)
 286 {
 287     as_enable_cachepath();
 288 }
 289
 290 void
 291 bp_disable_cachepath(void)
 292 {
 293     as_disable_cachepath();
 294 }
 295
 296 void
 297 bp_clear_cachepath(void)
 298 {
 299     as_clear_cachepath();
 300 }
 301
 302 double
 303 pathcost(struct sctstr *start, char *path, int mob_type)
 304 {
 305     struct sctstr *sectp = (void *)empfile[EF_SECTOR].cache;
 306     unsigned i;
 307     int o;
 308     int cx, cy;
 309     double cost = 0.0;
 310     struct sctstr *sp;
 311     int sx, sy, offset;
 312
 313     cx = start->sct_x;
 314     cy = start->sct_y;
 315
 316     while (*path) {
 317         if (*path == 'h') {
 318             path++;
 319             continue;
 320         }
 321         i = *path - 'a';
 322         if (CANT_HAPPEN(i >= sizeof(dirindex) / sizeof(*dirindex)))
 323             break;
 324         o = dirindex[i];
 325         if (CANT_HAPPEN(o < 0))
 326             break;
 327         cx += diroff[o][0];
 328         cy += diroff[o][1];
 329         sx = XNORM(cx);
 330         sy = YNORM(cy);
 331         offset = (sy * WORLD_X + sx) / 2;
 332         sp = &sectp[offset];
 333         cost += sector_mcost(sp, mob_type);
 334         path++;
 335     }
 336
 337     return cost;
 338 }
 339
 340 char *
 341 BestDistPath(char *path,
 342              struct sctstr *from,
 343              struct sctstr *to, double *cost)
 344 {
 345     return BestLandPath(path, from, to, cost, MOB_MOVE);
 346 }
 347
 348 char *
 349 BestLandPath(char *path,
 350              struct sctstr *from,
 351              struct sctstr *to, double *cost, int mob_type)
 352 {
 353     int length;
 354
 355     *path = 0;
 356     *cost = 0.0;
 357     if (best_path(from, to, path, mob_type) < 0)
 358         return NULL;
 359     *cost = pathcost(from, path, mob_type);
 360     length = strlen(path);
 361     path[length] = 'h';
 362     path[length + 1] = '\0';
 363     return path;
 364 }
 365
 366 char *
 367 BestShipPath(char *path, int fx, int fy, int tx, int ty, int owner)
 368 {
 369     char *map;
 370
 371     map = ef_ptr(EF_BMAP, owner);
 372     if (!map)
 373         return NULL;
 374     return bestownedpath(path, map, fx, fy, tx, ty, owner);
 375 }
 376
 377 char *
 378 BestAirPath(char *path, int fx, int fy, int tx, int ty)
 379 {
 380     return bestownedpath(path, NULL, fx, fy, tx, ty, -1);
 381 }