home · contact · privacy
Heavily improved enemy path-finding. Also corrected errors in turn_over() and
[plomrogue] / src / server / ai.c
index 96e7ac35463ec562a95de8d9757fc6090d74772b..7724c14b8230434899f8bb9917ec5d2854975191 100644 (file)
 /* src/server/ai.c */
 
 #include "ai.h"
-#include <stdint.h> /* uint8_t, uint16_t */
-#include <stdlib.h> /* free() */
+#include <stdint.h> /* uint8_t, uint32_t, UINT8_MAX */
 #include <string.h> /* strlen(), memset() */
-#include "../common/try_malloc.h" /* try_malloc() */
 #include "../common/yx_uint16.h" /* struct yx_uint16 */
 #include "map_object_actions.h" /* get_moa_id_by_name() */
 #include "map_objects.h" /* struct MapObj */
 #include "world.h" /* global world */
-#include "yx_uint16.h" /* yx_uint16_cmp(), mv_yx_in_dir() */
 
 
 
-/* Change cardinal direction string ("NNE" etc.) of any length >1 pointed to by
- * "path_ptr" one step clockwise ("NNE" -> "NEE", "NEE" -> "EEE" etc.).
+/* Write into "neighbor_scores" scores for immediate neighbors to cell at
+ * "pos_yx" (YX coordinates) and "pos_i" (arry_index) in "score_map". Directions
+ * determining neighborhood are defined by the letters of "dir"; their order
+ * also determines in what order scores are written into "neighbor_score".
+ * "len_dirs" is to store the result of a previous strlen(dir) (so it does not
+ * have to be called repeatedly and costly in dijkstra_map(); same reason for
+ * "pos_i"'s redundancy.). "max_score" is written into "neighbor_scores" for
+ * illegal directions (that from "pos_yx" would lead beyond the map's border).
  */
-static void clockwise_path(char ** path_ptr);
-
-/* Return dir char (north = "N" etc.) to enemy nearest to "origin" (beeline). */
-static char nearest_enemy_dir(struct yx_uint16 origin);
+static void get_neighbor_scores(char * dirs, uint8_t len_dirs,
+                                uint8_t * score_map, struct yx_uint16 pos_yx,
+                                uint32_t pos_i, uint8_t max_score,
+                                uint8_t * neighbor_scores)
+{
+    memset(neighbor_scores, max_score, len_dirs);
+    uint8_t i_dirs;
+    for (i_dirs = 0; i_dirs < len_dirs; i_dirs++)
+    {
+        if      ('N' == dirs[i_dirs] && pos_yx.y > 0)
+        {
+            neighbor_scores[i_dirs] = score_map[pos_i - world.map.size.x];
+        }
+        else if ('E' == dirs[i_dirs] && pos_yx.x < world.map.size.x - 1)
+        {
+            neighbor_scores[i_dirs] = score_map[pos_i + 1];
+        }
+        else if ('S' == dirs[i_dirs] && pos_yx.y < world.map.size.y - 1)
+        {
+            neighbor_scores[i_dirs] = score_map[pos_i + world.map.size.x];
+        }
+        else if ('W' == dirs[i_dirs] && pos_yx.x > 0)
+        {
+            neighbor_scores[i_dirs] = score_map[pos_i - 1];
+        }
+    }
+}
 
 
 
-static void clockwise_path(char ** path_ptr)
+/* Iterate over scored cells in "score_map" of world.map's 2D geometry. Compare
+ * each cell's score against the scores of its immediate neighbors in "dirs"
+ * directions; if at least one of these is lower, re-set the current cell's
+ * score to one higher than its lowest neighbor score. Repeat this whole process
+ * until all cells have settled on their final score. Ignore cells whose
+ * position in "score_map" fits a non-island cell in world.map.cells. Expect
+ * "max_score" to be the maximum score for cells, marking them as unreachable.
+ */
+static void dijkstra_map(char * dirs, uint8_t * score_map, uint8_t max_score)
 {
-    char * path = * path_ptr;
-    char old_char = path[0];
-    char new_char = 'N';
-    if      ('N' == old_char)
-    {
-        new_char = 'E';
-    }
-    else if ('E' == old_char)
-    {
-        new_char = 'S';
-    }
-    else if ('S' == old_char)
+    uint8_t len_dirs = strlen(dirs);
+    uint8_t neighbor_scores[len_dirs];
+    struct yx_uint16 pos_yx;
+    uint32_t pos_i;
+    uint8_t i_scans, i_dirs, local_score, min_neighbor_score;
+    uint8_t scores_still_changing = 1;
+    for (i_scans = 0; scores_still_changing; i_scans++)
     {
-        new_char = 'W';
-    }
-    uint8_t len = strlen(path);
-    uint8_t i = 0;
-    for (; i < len; i++)
-    {
-        uint8_t next_i = i + 1;
-        if (next_i == len || old_char != path[next_i])
+        scores_still_changing = 0;
+        for (pos_yx.y = 0, pos_i = 0; pos_yx.y < world.map.size.y; pos_yx.y++)
         {
-            break;
+            for (pos_yx.x = 0; pos_yx.x < world.map.size.x; pos_yx.x++, pos_i++)
+            {
+                if ('.' == world.map.cells[pos_i])
+                {
+                    local_score = score_map[pos_i];
+                    get_neighbor_scores(dirs, len_dirs, score_map, pos_yx,
+                                        pos_i, max_score, neighbor_scores);
+                    min_neighbor_score = max_score;
+                    for (i_dirs = 0; i_dirs < len_dirs; i_dirs++)
+                    {
+                        if (min_neighbor_score > neighbor_scores[i_dirs])
+                        {
+                            min_neighbor_score = neighbor_scores[i_dirs];
+                        }
+                    }
+                    if (local_score > min_neighbor_score + 1)
+                    {
+                        score_map[pos_i] = min_neighbor_score + 1;
+                        scores_still_changing = 1;
+                    }
+                }
+            }
         }
     }
-    path[i] = new_char;
 }
 
 
 
-static char nearest_enemy_dir(struct yx_uint16 origin)
+/* Return char of direction ("N", "E", "S" or "W") of enemy with the shortest
+ * path to "mo_target". If no enemy is around, return 0.
+ */
+static char get_dir_to_nearest_enemy(struct MapObj * mo_target)
 {
-    char * f_name = "nearest_enemy_dir()";
-    struct MapObj * mo;
-    char sel = 0;
-    uint16_t dist_max = world.map.size.y;
-    if (world.map.size.x > world.map.size.y)
+    /* Calculate for each cell the distance to the nearest map actor that is
+     * not "mo_target", with movement only possible in the directions of "dir".
+     * (Actor's own cells start with a distance of 0 towards themselves.)
+     */
+    uint8_t max_score = UINT8_MAX; /* Score for cells treated as unreachable. */
+    char * dirs = "NESW";
+    uint8_t score_map[world.map.size.y * world.map.size.x];
+    memset(score_map, max_score, world.map.size.y * world.map.size.x);
+    struct MapObj * mo = world.map_objs;
+    for (; mo != NULL; mo = mo->next)
     {
-        dist_max = world.map.size.x;
+        if (!mo->lifepoints || mo == mo_target)
+        {
+            continue;
+        }
+        score_map[(mo->pos.y * world.map.size.x) + mo->pos.x] = 0;
     }
-    uint8_t escape = 0;
-    uint8_t dist, j;
-    uint16_t i;
-    for (dist = 1; !escape && dist <= dist_max; dist++)
+    dijkstra_map(dirs, score_map, max_score);
+
+    /* Return direction of "mo_target"'s lowest-scored neighbor cell. */
+    uint8_t len_dirs = strlen(dirs);
+    uint32_t pos_i = (mo_target->pos.y * world.map.size.x) + mo_target->pos.x;
+    uint8_t neighbor_scores[len_dirs];
+    get_neighbor_scores(dirs, len_dirs, score_map, mo_target->pos, pos_i,
+                        max_score, neighbor_scores);
+    char dir_to_nearest_enemy = 0;
+    uint8_t min_neighbor_score = max_score;
+    uint8_t i_dirs;
+    for (i_dirs = 0; i_dirs < len_dirs; i_dirs++)
     {
-        char * path = try_malloc(dist + 1, f_name);
-        memset(path, 'N', dist);
-        path[dist] = '\0';
-        for (i = 0; !escape && i < (dist * 4); i++)
+        if (min_neighbor_score > neighbor_scores[i_dirs])
         {
-            clockwise_path(&path);
-            struct yx_uint16 testpos = origin;
-            for (j = 0; j < dist; j++)
-            {
-                testpos = mv_yx_in_dir(path[j], testpos);
-            }
-            if (yx_uint16_cmp(&testpos, &origin) ||
-                testpos.y > world.map.size.y || testpos.x > world.map.size.x)
-            {
-                continue;
-            }
-            for (mo = world.map_objs; mo != 0; mo = mo->next)
-            {
-                if (mo->lifepoints && 1 == yx_uint16_cmp(&testpos, &mo->pos))
-                {
-                    sel = path[0];
-                    escape = 1;
-                    break;
-                }
-            }
+            min_neighbor_score = neighbor_scores[i_dirs];
+            dir_to_nearest_enemy = dirs[i_dirs];
         }
-        free(path);
     }
-    return sel;
+    return dir_to_nearest_enemy;
 }
 
 
 
-extern void pretty_dumb_ai(struct MapObj * mo)
+extern void ai(struct MapObj * mo)
 {
     mo->command = get_moa_id_by_name("wait");
-    char sel = nearest_enemy_dir(mo->pos);
+    char sel = get_dir_to_nearest_enemy(mo);
     if (0 != sel)
     {
         mo->command = get_moa_id_by_name("move");