]> git.pond.sub.org Git - empserver/blobdiff - src/util/fairland.c
fairland: Try harder to deliver the requested amount of land
[empserver] / src / util / fairland.c
index 48fc08e21f407c9cdd328da34e2a3b85d09c114c..9530d986b20d7ca36a878e5f3651aaa6bac6651b 100644 (file)
  *
  * 3. Place and grow additional islands
  *
- * Place and grow islands one after the other.  Place the first sector
- * randomly, pick an island size, then grow the island to that size.
+ * Each continent has a "sphere of influence": the set of sectors
+ * closer to it than to any other continent.  Each island is entirely
+ * in one such sphere, and each sphere contains the same number of
+ * islands with the same sizes.
+ *
+ * First, split the specified number of island sectors per continent
+ * randomly into the island sizes.  Sort by size so that larger
+ * islands are grown before smaller ones, to give the large ones the
+ * best chance to grow to their planned size.
+ *
+ * Then place one island's first sector into each sphere, randomly.
+ * Add one sector to each island in turn, until they have the intended
+ * size.  Repeat until the specified number of islands has been grown.
+ *
+ * If placement fails due to lack of room, start over, just like for
+ * continents.
  *
  * Growing works as for continents, except the minimum distance for
- * additional islands applies, and growing simply stops when there is
- * no room.
+ * additional islands applies, and growing simply stops when any of
+ * the islands being grown lacks the room to grow further.  The number
+ * of sectors not grown carries over to the next island size.
  *
  * 4. Compute elevation
  *
@@ -181,8 +196,11 @@ static const char *outfile = DEFAULT_OUTFILE_NAME;
 #define new_x(newx) (((newx) + WORLD_X) % WORLD_X)
 #define new_y(newy) (((newy) + WORLD_Y) % WORLD_Y)
 
-static int ctot;               /* total number of continents and islands grown */
-static int *isecs;             /* array of how large each island is */
+/*
+ * Island sizes
+ * isecs[i] is the size of the i-th island.
+ */
+static int *isecs;
 
 static int *capx, *capy;       /* location of the nc capitals */
 
@@ -217,6 +235,20 @@ static short *xzone;
 static unsigned *seen;
 static unsigned cur_seen;
 
+/*
+ * Closest continent and "distance"
+ * closest[XYOFFSET(x, y)] is the closest continent's number.
+ * distance[] is complicated; see init_spheres_of_influence().
+ */
+static natid *closest;
+static unsigned short *distance;
+
+/*
+ * Queue for breadth-first search
+ */
+static int *bfs_queue;
+static int bfs_queue_head, bfs_queue_tail;
+
 static int **elev;             /* elevation of the sectors */
 static int **sectx, **secty;   /* the sectors for each continent */
 static int **sectc;            /* which sectors are on the coast? */
@@ -246,11 +278,13 @@ static void set_coastal_flags(void);
 
 static void print_vars(void);
 static void fl_move(int);
-static void grow_islands(void);
+static int grow_islands(void);
 
 /* Debugging aids: */
 void print_own_map(void);
 void print_xzone_map(void);
+void print_closest_map(void);
+void print_distance_map(void);
 void print_elev_map(void);
 
 /****************************************************************************
@@ -323,15 +357,17 @@ main(int argc, char *argv[])
            qprint("unstable drift\n");
        qprint("growing continents...\n");
        done = grow_continents();
+       if (!done)
+           continue;
+       qprint("growing islands:");
+       done = grow_islands();
     } while (!done && ++try < NUMTRIES);
     if (!done) {
-       fprintf(stderr, "%s: world not large enough to hold continents\n",
+       fprintf(stderr, "%s: world not large enough for this much land\n",
                program_name);
        exit(1);
     }
-    qprint("growing islands:");
-    grow_islands();
-    qprint("\nelevating land...\n");
+    qprint("elevating land...\n");
     create_elevations();
 
     qprint("writing to sectors file...\n");
@@ -441,6 +477,12 @@ parse_args(int argc, char *argv[])
                program_name);
        exit(1);
     }
+    if (ni % nc) {
+       fprintf(stderr, "%s: number of islands must be a multiple of"
+               " the number of continents\n",
+               program_name);
+       exit(1);
+    }
 
     if (argc > 3)
        is = atoi(argv[3]);
@@ -512,6 +554,9 @@ allocate_memory(void)
     adj_land = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*adj_land));
     xzone = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*xzone));
     seen = calloc(WORLD_SZ(), sizeof(*seen));
+    closest = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*closest));
+    distance = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*distance));
+    bfs_queue = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*bfs_queue));
     elev = calloc(WORLD_X, sizeof(int *));
     for (i = 0; i < WORLD_X; ++i) {
        own[i] = calloc(WORLD_Y, sizeof(int));
@@ -782,27 +827,139 @@ xzone_init(int n)
        xzone_around_island(c, id);
 }
 
+/*
+ * Initialize breadth-first search.
+ */
+static void
+bfs_init(void)
+{
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < WORLD_SZ(); i++) {
+       closest[i] = -1;
+       distance[i] = USHRT_MAX;
+    }
+
+    bfs_queue_head = bfs_queue_tail = 0;
+}
+
+/*
+ * Add sector @x,@y to the BFS queue.
+ * It's closest to @c, with distance @dist.
+ */
+static void
+bfs_enqueue(int c, int x, int y, int dist)
+{
+    int off = XYOFFSET(x, y);
+
+    assert(dist < distance[off]);
+    closest[off] = c;
+    distance[off] = dist;
+    bfs_queue[bfs_queue_tail] = off;
+    bfs_queue_tail++;
+    if (bfs_queue_tail >= WORLD_SZ())
+       bfs_queue_tail = 0;
+    assert(bfs_queue_tail != bfs_queue_head);
+}
+
+/*
+ * Search breadth-first until the queue is empty.
+ */
+static void
+bfs_run_queue(void)
+{
+    int off, dist, i, noff, nx, ny;
+    coord x, y;
+
+    while (bfs_queue_head != bfs_queue_tail) {
+       off = bfs_queue[bfs_queue_head];
+       bfs_queue_head++;
+       if (bfs_queue_head >= WORLD_SZ())
+           bfs_queue_head = 0;
+       dist = distance[off] + 1;
+       sctoff2xy(&x, &y, off);
+       for (i = DIR_FIRST; i <= DIR_LAST; i++) {
+           nx = new_x(x + diroff[i][0]);
+           ny = new_y(y + diroff[i][1]);
+           noff = XYOFFSET(nx, ny);
+           if (dist < distance[noff]) {
+               bfs_enqueue(closest[off], nx, ny, dist);
+           } else if (distance[noff] == dist) {
+               if (closest[off] != closest[noff])
+                   closest[noff] = (natid)-1;
+           } else
+               assert(distance[noff] < dist);
+       }
+    }
+}
+
+/*
+ * Add island @c's coastal sectors to the BFS queue, with distance 0.
+ */
+static void
+bfs_enqueue_island(int c)
+{
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < isecs[c]; i++) {
+       if (sectc[c][i])
+           bfs_enqueue(c, sectx[c][i], secty[c][i], 0);
+    }
+}
+
+/*
+ * Compute spheres of influence
+ * A continent's sphere of influence is the set of sectors closer to
+ * it than to any other continent.
+ * Set closest[XYOFFSET(x, y)] to the closest continent's number,
+ * -1 if no single continent is closest.
+ * Set distance[XYOFFSET(x, y)] to the distance to the closest coastal
+ * land sector.
+ */
+static void
+init_spheres_of_influence(void)
+{
+    int c;
+
+    bfs_init();
+    for (c = 0; c < nc; c++)
+       bfs_enqueue_island(c);
+    bfs_run_queue();
+}
+
+/*
+ * Is @x,@y in the same sphere of influence as island @c?
+ * Always true when @c is a continent.
+ */
+static int
+is_in_sphere(int c, int x, int y)
+{
+    return c < nc || closest[XYOFFSET(x, y)] == c % nc;
+}
+
 /*
  * Can island @c grow at @x,@y?
  */
 static int
 can_grow_at(int c, int x, int y)
 {
-    return own[x][y] == -1 && xzone_ok(c, x, y);
+    return own[x][y] == -1 && xzone_ok(c, x, y) && is_in_sphere(c, x, y);
 }
 
 static void
 adj_land_update(int x, int y)
 {
+    int is_land = own[x][y] != -1;
     int dir, nx, ny, noff;
 
-    assert(own[x][y] != -1);
-
     for (dir = DIR_FIRST; dir <= DIR_LAST; dir++) {
        nx = new_x(x + diroff[dir][0]);
        ny = new_y(y + diroff[dir][1]);
        noff = XYOFFSET(nx, ny);
-       adj_land[noff] |= 1u << DIR_BACK(dir);
+       if (is_land)
+           adj_land[noff] |= 1u << DIR_BACK(dir);
+       else
+           adj_land[noff] &= ~(1u << DIR_BACK(dir));
     }
 }
 
@@ -892,7 +1049,6 @@ grow_continents(void)
     int done = 1;
     int c, secs;
 
-    ctot = 0;
     xzone_init(0);
 
     for (c = 0; c < nc; ++c) {
@@ -924,7 +1080,6 @@ grow_continents(void)
     if (!done)
        qprint("Only managed to grow %d out of %d sectors.\n",
               secs - 1, sc);
-    ctot = nc;
     return done;
 }
 
@@ -960,39 +1115,104 @@ place_island(int c)
     return n;
 }
 
-/* Grow all the islands
-*/
+static int
+int_cmp(const void *a, const void *b)
+{
+    return *(int *)b - *(int *)a;
+}
 
-static void
+static int *
+size_islands(void)
+{
+    int n = ni / nc;
+    int *isiz = malloc(n * sizeof(*isiz));
+    int r0, r1, i;
+
+    isiz[0] = n * is;
+    r1 = roll0(is);
+    for (i = 1; i < n; i++) {
+       r0 = r1;
+       r1 = roll0(is);
+       isiz[i] = is + r1 - r0;
+       isiz[0] -= isiz[i];
+    }
+
+    qsort(isiz, n, sizeof(*isiz), int_cmp);
+    return isiz;
+}
+
+/*
+ * Grow the additional islands.
+ * Return 1 on success, 0 on error.
+ */
+static int
 grow_islands(void)
 {
-    int stunted_islands = 0;
-    int c, secs, isiz;
+    int *island_size = size_islands();
+    int xzone_valid = 0;
+    int carry = 0;
+    int i, j, c, done, secs, isiz, x, y;
 
-    xzone_init(nc);
+    init_spheres_of_influence();
 
-    for (c = nc; c < nc + ni; ++c) {
-       if (!place_island(c)) {
-           qprint("\nNo room for island #%d", c - nc + 1);
-           break;
+    for (i = 0; i < ni / nc; i++) {
+       c = nc + i * nc;
+
+       if (!xzone_valid)
+           xzone_init(c);
+
+       carry += island_size[i];
+       isiz = MIN(2 * is, carry);
+
+       for (j = 0; j < nc; j++) {
+           isecs[c + j] = 0;
+           if (!place_island(c + j)) {
+               qprint("\nNo room for island #%d\n", c - nc + j + 1);
+               free(island_size);
+               return 0;
+           }
        }
 
-       isiz = roll(is) + roll0(is);
-       for (secs = 1; secs < isiz; secs++) {
-           if (!grow_one_sector(c)) {
-               stunted_islands++;
-               break;
+       done = 1;
+       for (secs = 1; secs < isiz && done; secs++) {
+           for (j = 0; j < nc; j++) {
+               if (!grow_one_sector(c + j))
+                   done = 0;
            }
        }
 
-       find_coast(c);
-       qprint(" %d(%d)", c - nc + 1, secs);
-       ctot++;
+       if (!done) {
+           secs--;
+           for (j = 0; j < nc; j++) {
+               if (isecs[c + j] != secs) {
+                   isecs[c + j]--;
+                   assert(isecs[c + j] == secs);
+                   x = sectx[c + j][secs];
+                   y = secty[c + j][secs];
+                   own[x][y] = -1;
+                   adj_land_update(x, y);
+               }
+           }
+           xzone_valid = 0;
+       }
+
+       for (j = 0; j < nc; j++)
+           qprint(" %d(%d)", c - nc + j + 1, isecs[c + j]);
+
+       carry -= secs;
     }
 
-    if (stunted_islands)
-       qprint("\n%d stunted island%s",
-              stunted_islands, splur(stunted_islands));
+    free(island_size);
+    qprint("\n");
+
+    if (carry)
+       qprint("Only managed to grow %d out of %d island sectors.\n",
+              is * ni - carry * nc, is * ni);
+
+    for (c = nc; c < nc + ni; c++)
+       find_coast(c);
+
+    return 1;
 }
 
 /****************************************************************************
@@ -1054,7 +1274,7 @@ elevate_land(void)
     int i, mountain_search, k, c, total, ns, nm, highest, where, h, newk,
        r, dk;
 
-    for (c = 0; c < ctot; ++c) {
+    for (c = 0; c < nc + ni; ++c) {
        total = 0;
        ns = isecs[c];
        nm = (pm * ns) / 100;
@@ -1393,6 +1613,62 @@ print_xzone_map(void)
     }
 }
 
+/*
+ * Print a map to help visualize closest[].
+ * This is for debugging.
+ */
+void
+print_closest_map(void)
+{
+    int sx, sy, x, y, off;
+
+    for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
+       y = YNORM(sy);
+       printf("%4d ", sy);
+       for (sx = -WORLD_X / 2; sx < WORLD_X / 2; sx++) {
+           x = XNORM(sx);
+           off = XYOFFSET(x, y);
+           if ((x + y) & 1)
+               putchar(' ');
+           else if (closest[off] == (natid)-1)
+               putchar('.');
+           else if (!distance[off]) {
+               assert(closest[off] == own[x][y]);
+               putchar('-');
+           } else {
+               putchar(numletter[closest[off] % 62]);
+           }
+       }
+       printf("\n");
+    }
+}
+
+void
+print_distance_map(void)
+{
+    int sx, sy, x, y, off;
+
+    for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
+       y = YNORM(sy);
+       printf("%4d ", sy);
+       for (sx = -WORLD_X / 2; sx < WORLD_X / 2; sx++) {
+           x = XNORM(sx);
+           off = XYOFFSET(x, y);
+           if ((x + y) & 1)
+               putchar(' ');
+           else if (closest[off] == (natid)-1)
+               putchar('.');
+           else if (!distance[off]) {
+               assert(closest[off] == own[x][y]);
+               putchar('-');
+           } else {
+               putchar(numletter[distance[off] % 62]);
+           }
+       }
+       printf("\n");
+    }
+}
+
 
 /***************************************************************************
   WRITE A SCRIPT FOR PLACING CAPITALS