1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
#include<ios>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<vector>
#include<stack>
#include<array>
#include<set>
#include<cmath>

#include<stdlib.h>
#include<stdint.h>
#include<inttypes.h>

#include "osalib.h"

using namespace std;

const bool logging=false;

/** Maksymarny rozmiar planszy */
const int MAX_SIZE=1024;    // wystarczyłoby 1002, ale 1024 to 2^10...
/** Maksymalna powierzchnia planszy */
const int MAX_FIELDS=MAX_SIZE*MAX_SIZE;

/** Z góry */
const int WAY_UP=-MAX_SIZE;
/** Z dołu */
const int WAY_DOWN=MAX_SIZE;
/** Z lewej */
const int WAY_LEFT=-1;
/** Z prawej */
const int WAY_RIGHT=1;
/** Nie używane jako droga */
const int WAY_UNDEFINED=0;

/** Stała dla 4 kierunków */
const array<int,4> WAYS4={ WAY_LEFT, WAY_UP, WAY_RIGHT, WAY_DOWN };
/** Stała dla 8 kierunków */
const array<int,8> WAYS8={
        WAY_LEFT, WAY_LEFT+WAY_UP, WAY_UP, WAY_UP+WAY_RIGHT, WAY_RIGHT,
        WAY_RIGHT + WAY_DOWN, WAY_DOWN, WAY_DOWN + WAY_LEFT };

/** Stała dla typu rolnego, czyli pola wolnego */
const char TYPE_FREE='.';
/** Stała dla typu wojskowego (wartownia) */
const char TYPE_MILITARY='W';
/** Stała dla typu osady */
const char TYPE_CIVIL='K';

/** Pomocnicza funkcja. Dodaje element do wektora, gdy jeszcze go tam nie ma (czyli zbiór na wektorze) */
template <typename T>
bool add_unique(vector<T>& v, T item) {
    for(auto i = v.begin();i!=v.end();++i) if(*i==item) return false;
    v.push_back(item);
    return true;
}

/** Pomocnicza funkcja. Dodaje element do wektora, gdy jeszcze go tam nie ma (czyli zbiór na wektorze) */
template <typename T>
bool add_unique_not_null(vector<T>& v, T item) {
    if(item==NULL) return true; //???
    for(auto i = v.begin();i!=v.end();++i) if(*i==item) return false;
    v.push_back(item);
    return true;
}

inline int encode(int x, int y) { return (y<<10) | x; }
inline int decodeX(int pos) { return pos&0x3ff; }
inline int decodeY(int pos) { return pos>>10; }

/** Szerokość planszy */
static int width;
/** Wysokość planszy */
static int height;

/** Pomocniczy komparator, który porównuje punkty według odległości (pierwszy parametr) */
class DistComparator {
public:
    bool operator() (const pair<int,int>& a, pair<int,int>& b) {
        return a.first<b.first; // pierwszy parametr to odległość
    }
};

class MilitaryArea {
public:
    /** Rozmiar obszaru */
    int size=0;
};

static int currentIteration=0;

/**
 * Opis pojedyńczego pola z mapy
 */
class Field {
public:
    int searchIteration;
    /** Identyfikator uzbrojonego obszaru dla tego pola */
    MilitaryArea* area;
    /** Rodzaj tego pola */
    char type;
    /** Informacja o drodze - kierunek z którego przyszliśmy */
    int way;
    /** Informacje o odległości od startowego punktu na potrzeby szukania drogi */
    int dist;
    /** Czy fragment ścieżki pomiędzy osadami */
    bool path;
public:
    void init(char t) {
        type=t;
        area= nullptr; // wolne lub nie zainicjowane
        dist=numeric_limits<int>::max();    // INFINITY
        way=WAY_UNDEFINED;
        path=false;
        searchIteration=0;
    }
    /** Czy pole do przypisania do strefy militarnej */
    inline bool isAssignable() { return type==TYPE_MILITARY && area==NULL; }
    /** Przypisuje id strefy zmilitaryzowanej dla pole jeżeli jest to możliwe */
    inline bool assign(MilitaryArea* area) {
        if(type!=TYPE_MILITARY || this->area==area) return false;// i area=0?
        this->area=area;
        return true;
    }

    /** Czy można po tym terenie przejść, czyli czy nie strefa militarna */
    bool canWalk(int len, int dir) {
        if(type==TYPE_MILITARY) return false;   // odpada
        if(searchIteration!=currentIteration && len>=dist) return false; // już jest droga i to z krótszą odległością, więc odpada
        // jeżeli jest OK, to od razu ustawiamy dane
        dist=len;
        way=dir;
        return true;
    }

};

/** Tablica opisująca mapę */
static Field gameMap[MAX_FIELDS];
/** Pamięc na obszary militarne */
static MilitaryArea areas[MAX_FIELDS/2];
/** Licznik obszarów militarnych */
static int areaCounter=0;

static int civilItems=0;

/** Obszar obramowania planszy */
static MilitaryArea *border;

/** Sprawdza czy dwa elementy są takie same i nie NULLami */
inline bool equals_not_null(void* a, void *b) {
    if(a==NULL || b==NULL) return false;
    return a==b;
}

/** Pomocniczy stos do wykonywania operacji przechodzenia wgłąb w pętli */
static stack<int> st1;

/** Funkcja zwracająca pole planszy na zadanej pozycji */
inline Field& field(int x, int y) { return gameMap[x+y*MAX_SIZE]; }

void displayMap() {
    cerr<<endl;
    for(int y=0;y<height;++y) {
        for(int x=0;x<width;++x) cerr<<field(x,y).type;
        cerr<<endl;
    }
}

/** Wyświetlanie stref zmilitaryzowanych. Ma to sens dla małych map */
void displayAreas() {
    cerr<<endl;
    for(int y=0;y<height;++y) {
        for(int x=0;x<width;++x) {
            if(field(x,y).area==NULL) cerr<<".";
            else cerr<<(field(x,y).area-areas)+1;
        }
        cerr<<endl;
    }
}

void displayPaths() {
    cerr<<endl;
    for(int y=0;y<height;++y) {
        for(int x=0;x<width;++x) cerr<<(field(x,y).path?'+':'.');
        cerr<<endl;
    }
}

/**
 * Przejęcie całego obszaru jako teren zmilitaryzowany o zadanym identyfikatorze
 */
void assignMilitaryArea(int p, MilitaryArea *area) {
    st1.push(p);
    gameMap[p].area=area;    // przypisujemy do danego obszaru
    while(!st1.empty()) {
        const int pos=st1.top(); st1.pop();
        Field& f=gameMap[pos];
        const int px=decodeX(pos), py=decodeY(pos);
        area->size++;   // aktualizujemy rozmiar obszaru militarnego
        // sprawdzamy w każdym kierunku, czy mozna rozszerzyć strefę i jeżeli tak
        // to rozszerzamy i dodajemy do stosu, aby dalej rozpatrywać
        if((px>0) && gameMap[pos+WAY_LEFT].assign(area)) st1.push(pos+WAY_LEFT);
        if((px+1<width) && gameMap[pos+WAY_RIGHT].assign(area)) st1.push(pos+WAY_RIGHT);
        if((py>0) && gameMap[pos+WAY_UP].assign(area)) st1.push(pos+WAY_UP);
        if((py+1<height) && gameMap[pos+WAY_DOWN].assign(area)) st1.push(pos+WAY_DOWN);
        // w przypadku stref zmilitaryzowanych sprawdzamy też po ukosie, bo blokują one i tak możliwość przejścia
        if((px>0) && (py>0) && gameMap[pos+WAY_LEFT+WAY_UP].assign(area)) st1.push(pos+WAY_LEFT+WAY_UP);
        if((px+1<width) && (py>0) && gameMap[pos+WAY_RIGHT+WAY_UP].assign(area)) st1.push(pos+WAY_RIGHT+WAY_UP);
        if((px>0) && (py+1<height) && gameMap[pos+WAY_LEFT+WAY_DOWN].assign(area)) st1.push(pos+WAY_LEFT+WAY_DOWN);
        if((px+1<width) && (py+1<height) && gameMap[pos+WAY_RIGHT+WAY_DOWN].assign(area)) st1.push(pos+WAY_RIGHT+WAY_DOWN);
    }
}

/** Oznaczenie ścieżki */
void buildPath(int pos) {
    for(;;) {
        Field& f=gameMap[pos];
        f.path=true;
        if(f.way==WAY_UNDEFINED) break;
        pos-=gameMap[pos].way;
    }
}

/**
 * Zbudowanie dróg do wszystkich osad z danej osady startowej
 */
void findDijkstra(const int start) {
    priority_queue<pair<int,int>, vector<pair<int,int>>, DistComparator> open;

    ++currentIteration;
    open.push(make_pair(0, start));
    gameMap[start].way=WAY_UNDEFINED;
    gameMap[start].dist=0;
    gameMap[start].path=true;
    while(!open.empty()) {
        pair<int,int> p=open.top(); open.pop();
        int len=p.first+1; // odleglośc dla kolejnego pola
        // nie sprawdzamy czy na planszy, bo są terminatory
        for(int way : WAYS4) if(gameMap[p.second+way].canWalk(len, way)) open.push(make_pair(len, p.second+way));

        if(p.first>0 && gameMap[p.second].type==TYPE_CIVIL) {    // czyli nie pierwszy i jest osada
            buildPath(p.second);
        }
    }
}

bool findPath(const int start, const int end) {
    priority_queue<pair<int,int>, vector<pair<int,int>>, DistComparator> open;

    ++currentIteration;
    open.push(make_pair(0, start));
    gameMap[start].way=WAY_UNDEFINED;
    gameMap[start].dist=0;
    while(!open.empty()) {
        pair<int,int> p=open.top(); open.pop();
        if(p.second==end) {    // czyli nie pierwszy i jest osada
            // TODO: Posprzątać
            buildPath(p.second);
            return true;
        }
        int len=p.first+1; // odleglośc dla kolejnego pola
        // nie sprawdzamy czy na planszy, bo są terminatory
        for(int way : WAYS4) if(gameMap[p.second+way].canWalk(len, way)) open.push(make_pair(len, p.second+way));
    }
    return false;   // to nie powinno się wydarzyć
}

void NowaWyspa(int n, int m, char **Board) {
    width=m;
    height=n;
    // inicjalizujemy lokalne dane
    for(int y=0;y<height;++y) {
        for(int x=0;x<width;++x) {
            field(x+1,y+1).init(Board[y][x]);    // takie same typu jak w treści zadania
        }
    }
    // uwzględniamy terminatory w rozmiarach
    width+=2;
    height+=2;
    // ustawienie krawędzi planszy
    for(int y=0;y<height;++y) {
        field(0,y).init(TYPE_MILITARY); field(width-1, y).init(TYPE_MILITARY);
    }
    for(int x=0;x<width;++x) {
        field(x,0).init(TYPE_MILITARY); field(x, height-1).init(TYPE_MILITARY);
    }
    // Przygotowanie danych pomocniczych
    if(logging) displayMap();

    /** Startowa osada */
    int start=-1;

    // Etap 1 - utworzenie odrębnych stref zbrojnych
    // powierzchni składających się z jednego lub więcej pól zmilitaryzowanych
    for(int y=0;y<height;++y) {
        for(int x=0;x<width;++x) {
            Field& f=field(x,y);
            if(f.type==TYPE_CIVIL) ++civilItems;
            if(f.isAssignable()) assignMilitaryArea(encode(x, y), &areas[areaCounter++]);
            else if(start==-1 && f.type==TYPE_CIVIL) start=encode(x,y);
        }
    }
    border=&areas[0];   // zawsze pierwszy
    if(logging) displayAreas();

    // Etap 2 - robimy drogi pomiędzy wszystkimi osadami, czyli w zasadzie z jednej do wszystkich innych
    if(start!=-1) {   // jeżeli są jakieś osady (wypadałoby, aby były dwie)
        findDijkstra(start);
    }
    if(logging) displayPaths();
}

int NowaWarownia(int y, int x) {
    if(civilItems<=1) return 1;

    const int pos=encode(x,y);
    Field& self=gameMap[pos];

    if(self.path) {     // jeżeli droga jest na ścieżce, to może być problem
        // warunkiem koniecznym jest to, czy droga nie jest pomiędzy dwoma
        // takimi samymi obszarami
        for(int way : WAYS4) {
            const int nPos=pos+way;
            const int diff=abs(pos-nPos);   // 1 to poziom, inna wartość to pion
            if(gameMap[nPos].path) {
                if(diff==1) {
                    if (equals_not_null(gameMap[nPos - WAY_UP].area, gameMap[nPos + WAY_DOWN].area)) {
                        return 0;   // droga jest w zamykanym obszarze, co jest niedozwolne!
                    }
                } else {
                    if (equals_not_null(gameMap[nPos - WAY_LEFT].area, gameMap[nPos + WAY_RIGHT].area)) {
                        return 0;   // droga jest w zamykanym obszarze, co jest niedozwolne!
                    }
                }
            }
        }
        // jeżeli jest droga, ale można zbudować obejście, to należy to zrobić
        self.type=TYPE_MILITARY;
        if(gameMap[pos+WAY_UP].path && gameMap[pos+WAY_RIGHT].path) findPath(pos+WAY_UP, pos+WAY_RIGHT);
        if(gameMap[pos+WAY_UP].path && gameMap[pos+WAY_DOWN].path) findPath(pos+WAY_UP, pos+WAY_DOWN);
        if(gameMap[pos+WAY_UP].path && gameMap[pos+WAY_LEFT].path) findPath(pos+WAY_UP, pos+WAY_LEFT);

        if(gameMap[pos+WAY_RIGHT].path && gameMap[pos+WAY_DOWN].path) findPath(pos+WAY_RIGHT, pos+WAY_DOWN);
        if(gameMap[pos+WAY_RIGHT].path && gameMap[pos+WAY_LEFT].path) findPath(pos+WAY_RIGHT, pos+WAY_LEFT);

        if(gameMap[pos+WAY_DOWN].path && gameMap[pos+WAY_LEFT].path) findPath(pos+WAY_DOWN, pos+WAY_LEFT);
        if(logging) displayPaths();
    } else {
        self.type=TYPE_MILITARY;
    }

    // Sprawdzamy, czy nowa wartownia łączy jakieś obszary
    vector<MilitaryArea*> a;
    // zbieramy informacje o otaczających nowy punkt obszarach zmilitaryzowanych
    for(int way : WAYS8) add_unique_not_null(a, gameMap[pos+way].area);

    if(a.empty()) {   // nie ma w okolicy obszaru zmilitaryzowanego, więc ten staje się nowym
        areas[areaCounter++].size=1;    // ustawiamy rozmiar na 1
        self.area=&areas[areaCounter++];
        if(logging) displayAreas();
        return 1;// można śmiało budować
    }

    if(a.size()>1) {    // jeżeli w okolicy, jest kilka różnych obszarów, to znaczy że nowy punkt je połączy
        MilitaryArea* b=NULL;
        // wyszukujemy obszar o najwięszym rozmiarze i do niego wcielamy pozostałe
        for(auto i : a) if(b==NULL || (i->size > b->size)) b=i;

        for(int way : WAYS8) {
            Field& f=gameMap[pos+way];
            if(f.area==NULL || f.area==b) continue;
            assignMilitaryArea(pos+way, b);
        }
        self.area=b;    // nowy element staje się częścio nowej przestrzeni
    } else {
        self.area=a[0]; // nowy element jest dopisany do istniejącej przestrzeni
    }

    if(logging) displayAreas();
    return 1;
}

void PrzeniesOsade(int y1, int x1, int y2, int x2) {
    if(civilItems<=1) return;
    int s=encode(x1,y1);
    int e=encode(x2,y2);
    Field &target=gameMap[e];

    gameMap[s].type=TYPE_FREE;
    target.type=TYPE_CIVIL;
    target.path=true;

    int pathCount=0;
    for(auto i : WAYS4) if(gameMap[s+i].path) ++pathCount;
    if(pathCount==1) gameMap[s].path=false;
    if(logging) displayPaths();
}