| package com.zy.asrs.wcs.core.utils; | 
|   | 
| import com.alibaba.fastjson.JSON; | 
| import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.LambdaQueryWrapper; | 
| import com.zy.asrs.framework.common.SpringUtils; | 
| import com.zy.asrs.framework.exception.CoolException; | 
| import com.zy.asrs.wcs.core.model.NavigateNode; | 
| import com.zy.asrs.wcs.core.model.PythonResult; | 
| import com.zy.asrs.wcs.core.model.enums.MapNodeType; | 
| import com.zy.asrs.wcs.system.entity.Dict; | 
| import com.zy.asrs.wcs.system.service.DictService; | 
|   | 
| import java.io.BufferedReader; | 
| import java.io.IOException; | 
| import java.io.InputStreamReader; | 
| import java.util.ArrayList; | 
| import java.util.List; | 
| import java.util.PriorityQueue; | 
|   | 
| /** | 
|  * 四向库核心 | 
|  * A*算法实现类 | 
|  */ | 
| public class NavigateSolution { | 
|   | 
|     // -1 -> 墙壁, 0 -> 货位, 1 -> 起点  2 -> 终点  3-> 母轨  4->输送站点  5->充电桩 6->小车可走输送站点  66->小车  67->提升机 | 
|   | 
|     int[][] map = {{}}; | 
|   | 
|     public NavigateSolution() { | 
|         //载入地图 | 
|         NavigateMapData mapData = SpringUtils.getBean(NavigateMapData.class); | 
|         mapData.setLev(1); | 
|         int[][] data = mapData.getData(); | 
|         this.map = data; | 
|     } | 
|   | 
|     public NavigateSolution(Integer mapType, Integer lev, List<int[]> whitePoints, List<int[]> shuttlePoints) { | 
|         //载入地图指定层高地图 | 
|         NavigateMapData mapData = SpringUtils.getBean(NavigateMapData.class); | 
|         mapData.setLev(lev); | 
|         int[][] data = mapData.getDataFromRedis(mapType, whitePoints, shuttlePoints); | 
|         if (data == null) { | 
|             throw new CoolException("地图未载入!"); | 
|         } | 
|         this.map = data; | 
|     } | 
|   | 
|     public NavigateSolution(int[][] data) { | 
|         this.map = data; | 
|     } | 
|   | 
|     // Open表用优先队列 | 
|     public PriorityQueue<NavigateNode> Open = new PriorityQueue<NavigateNode>(); | 
|     //Close表用普通的数组 | 
|     public ArrayList<NavigateNode> Close = new ArrayList<NavigateNode>(); | 
|     //Exist表用来存放已经出现过的结点。 | 
|     public ArrayList<NavigateNode> Exist = new ArrayList<NavigateNode>(); | 
|   | 
|     public String astarSearch(NavigateNode start, NavigateNode end, String pythonScriptPath) { | 
|         String maps = JSON.toJSONString(map); | 
|         String startStr = start.getX() + "-" + start.getY(); | 
|         String targetStr = end.getX() + "-" + end.getY(); | 
|   | 
|         //默认地图母轨方向x | 
|         String mapDirection = "x"; | 
|         DictService dictService = SpringUtils.getBean(DictService.class); | 
|         if (dictService != null) { | 
|             Dict dict = dictService.getOne(new LambdaQueryWrapper<Dict>() | 
|                     .eq(Dict::getFlag, "direction_map") | 
|                     .eq(Dict::getStatus, 1)); | 
|             if (dict != null) { | 
|                 mapDirection = dict.getValue(); | 
|             } | 
|         } | 
|   | 
|         ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder("python", pythonScriptPath, maps, startStr, targetStr, mapDirection); | 
|         processBuilder.redirectErrorStream(true); | 
|   | 
|         try { | 
|             Process process = processBuilder.start(); | 
|   | 
|             // 读取Python脚本的输出 | 
|             BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream())); | 
|             String line; | 
|             StringBuilder builder = new StringBuilder(); | 
|             while ((line = reader.readLine()) != null) { | 
|                 builder.append(line); | 
|             } | 
|   | 
|             // 等待Python脚本执行完成 | 
|             int exitCode = process.waitFor(); | 
|             if (exitCode != 0) { | 
|                 System.out.println("Python script exited with error code: " + exitCode); | 
|                 return null; | 
|             } | 
|             reader.close(); | 
|   | 
|             if (builder.length() <= 0) { | 
|                 return null; | 
|             } | 
|   | 
|             PythonResult result = JSON.parseObject(builder.toString(), PythonResult.class); | 
|             if (result.getCalcResult() != 200) { | 
|                 return null; | 
|             } | 
|   | 
|             String path = result.getPath(); | 
|             return path; | 
|         } catch (IOException | InterruptedException e) { | 
|             e.printStackTrace(); | 
|         } | 
|         return null; | 
|     } | 
|   | 
| //    public NavigateNode astarSearch(NavigateNode start, NavigateNode end) { | 
| //        //把第一个开始的结点加入到Open表中 | 
| //        this.Open.add(start); | 
| //        //把出现过的结点加入到Exist表中 | 
| //        this.Exist.add(start); | 
| //        //主循环 | 
| //        while (Open.size() > 0) { | 
| //            //取优先队列顶部元素并且把这个元素从Open表中删除 | 
| //            NavigateNode current_node = Open.poll(); | 
| //            //将这个结点加入到Close表中 | 
| //            Close.add(current_node); | 
| //            //对当前结点进行扩展,得到一个四周结点的数组 | 
| //            ArrayList<NavigateNode> neighbour_node = extend_current_node(current_node); | 
| //            //对这个结点遍历,看是否有目标结点出现 | 
| //            for (NavigateNode node : neighbour_node) { | 
| //                // G + H + E (对启发函数增加去拐点方案calcNodeExtraCost) | 
| //                int gCost = calcNodeCost(current_node, node) * calcNodeExtraCost(current_node, node, end); | 
| //                if (node.getX() == end.getX() && node.getY() == end.getY()) {//找到目标结点就返回 | 
| //                    //init_node操作把这个邻居结点的父节点设置为当前结点 | 
| //                    //并且计算出G, F, H等值 | 
| //                    node.setLastDistance(gCost); | 
| //                    node.init_node(current_node, end); | 
| //                    return node; | 
| //                } | 
| // | 
| //                //进行计算对G, F, H 等值 | 
| //                node.setLastDistance(gCost); | 
| //                node.init_node(current_node, end); | 
| //                node.setH(calcNodeCost(node, end)); | 
| //                node.setF(node.getG() + node.getH()); | 
| // | 
| //                Open.add(node); | 
| //                Exist.add(node); | 
| //            } | 
| //        } | 
| //        //如果遍历完所有出现的结点都没有找到最终的结点,返回null | 
| //        return null; | 
| //    } | 
|   | 
|   | 
|     public ArrayList<NavigateNode> extend_current_node(NavigateNode current_node) { | 
|         //默认地图母轨方向x | 
|         String mapDirection = "x"; | 
|         DictService dictService = SpringUtils.getBean(DictService.class); | 
|         if (dictService != null) { | 
|             Dict dict = dictService.getOne(new LambdaQueryWrapper<Dict>() | 
|                     .eq(Dict::getFlag, "direction_map") | 
|                     .eq(Dict::getStatus, 1)); | 
|             if (dict != null) { | 
|                 mapDirection = dict.getValue(); | 
|             } | 
|         } | 
|   | 
|         //获取当前结点的x, y | 
|         int x = current_node.getX(); | 
|         int y = current_node.getY(); | 
|         //如果当前结点的邻结点合法,就加入到neighbour_node | 
|         ArrayList<NavigateNode> neighbour_node = new ArrayList<NavigateNode>(); | 
| //        if (map[x][y] == 0 || map[x][y] == 3) { | 
| //            //只有子轨和母轨才能进行左右移动 | 
| //            if (is_valid(x, y + 1)) | 
| //            { | 
| //                Node node = new Node(x, y + 1); | 
| //                neighbour_node.add(node); | 
| //            } | 
| //            if (is_valid(x, y - 1)) | 
| //            { | 
| //                Node node = new Node(x, y - 1); | 
| //                neighbour_node.add(node); | 
| //            } | 
| //        } | 
| // | 
| //        if (map[x][y] == 3) { | 
| //            //只有母轨才能进行上下移动 | 
| //            if (is_valid(x + 1, y)) | 
| //            { | 
| //                Node node = new Node(x + 1, y); | 
| //                neighbour_node.add(node); | 
| //            } | 
| //            if (is_valid(x - 1, y)) | 
| //            { | 
| //                Node node = new Node(x -1, y); | 
| //                neighbour_node.add(node); | 
| //            } | 
| //        } | 
|   | 
|         if (mapDirection.equals("x")) {//母轨x方向 | 
|             if (map[x][y] == MapNodeType.MAIN_PATH.id) { | 
|                 //母轨才能进行上下移动 | 
|                 if (is_valid(x + 1, y)) | 
|                 { | 
|                     NavigateNode node = new NavigateNode(x + 1, y); | 
|                     neighbour_node.add(node); | 
|                 } | 
|                 if (is_valid(x - 1, y)) | 
|                 { | 
|                     NavigateNode node = new NavigateNode(x -1, y); | 
|                     neighbour_node.add(node); | 
|                 } | 
|             } | 
|   | 
|             if (map[x][y] == MapNodeType.NORMAL_PATH.id || map[x][y] == MapNodeType.MAIN_PATH.id || map[x][y] == MapNodeType.CONVEYOR_CAR_GO.id || map[x][y] == MapNodeType.CHARGE.id || map[x][y] == MapNodeType.LIFT.id) { | 
|                 //子轨和母轨、小车可走输送线、充电桩、提升机才能进行左右移动 | 
|                 if (is_valid(x, y + 1)) | 
|                 { | 
|                     NavigateNode node = new NavigateNode(x, y + 1); | 
|                     neighbour_node.add(node); | 
|                 } | 
|                 if (is_valid(x, y - 1)) | 
|                 { | 
|                     NavigateNode node = new NavigateNode(x, y - 1); | 
|                     neighbour_node.add(node); | 
|                 } | 
|             } | 
|         }else if (mapDirection.equals("y")) {//母轨y方向 | 
|             if (map[x][y] == MapNodeType.MAIN_PATH.id) { | 
|                 //母轨才能进行左右移动 | 
|                 if (is_valid(x, y + 1)) | 
|                 { | 
|                     NavigateNode node = new NavigateNode(x, y + 1); | 
|                     neighbour_node.add(node); | 
|                 } | 
|                 if (is_valid(x, y - 1)) | 
|                 { | 
|                     NavigateNode node = new NavigateNode(x, y - 1); | 
|                     neighbour_node.add(node); | 
|                 } | 
|             } | 
|   | 
|             if (map[x][y] == MapNodeType.NORMAL_PATH.id || map[x][y] == MapNodeType.MAIN_PATH.id || map[x][y] == MapNodeType.CONVEYOR_CAR_GO.id || map[x][y] == MapNodeType.CHARGE.id || map[x][y] == MapNodeType.LIFT.id) { | 
|                 //子轨和母轨、小车可走输送线、充电桩、提升机才能进行上下移动 | 
|                 if (is_valid(x + 1, y)) | 
|                 { | 
|                     NavigateNode node = new NavigateNode(x + 1, y); | 
|                     neighbour_node.add(node); | 
|                 } | 
|                 if (is_valid(x - 1, y)) | 
|                 { | 
|                     NavigateNode node = new NavigateNode(x -1, y); | 
|                     neighbour_node.add(node); | 
|                 } | 
|             } | 
|         } | 
|   | 
|         return neighbour_node; | 
|     } | 
|   | 
|     public boolean is_valid(int x, int y) { | 
|         if (x < 0 || x >= this.map.length | 
|                 || y < 0 || y >= this.map[0].length) { | 
|             return false; | 
|         } | 
|         // 如果结点的位置小于0,则不合法 | 
|         if (map[x][y] < 0) { | 
|             return false; | 
|         } | 
|   | 
|         if (map[x][y] == MapNodeType.CAR.id) {//节点是小车 | 
|             return false; | 
|         } | 
|         NavigateNode navigateNode = new NavigateNode(x, y); | 
|         if (is_exist(navigateNode)) { | 
|             return false; | 
|         } | 
|         //以上情况都没有则合法 | 
|         return true; | 
|     } | 
|   | 
|     public boolean is_exist(NavigateNode node) | 
|     { | 
|         for (NavigateNode exist_node : Exist) { | 
|             if (node.getX() == exist_node.getX() && node.getY() == exist_node.getY()) { | 
|                 return true; | 
|             } | 
|         } | 
|         return false; | 
|     } | 
|   | 
|     //------------------A*启发函数------------------// | 
|   | 
|     //计算通过现在的结点的位置和最终结点的位置计算H值(曼哈顿法:坐标分别取差值相加) | 
|     private int calcNodeCost(NavigateNode node1, NavigateNode node2) { | 
|         return Math.abs(node2.getX() - node1.getX()) + Math.abs(node2.getY() - node1.getY()); | 
|     } | 
|   | 
|     //去除拐点算法,给直线增加优先级 | 
|     private int calcNodeExtraCost(NavigateNode currNode, NavigateNode nextNode, NavigateNode endNode) { | 
|         // 第一个点或直线点 | 
|         if (currNode.getFather() == null || nextNode.getX() == currNode.getFather().getX() | 
|                 || nextNode.getY() == currNode.getFather().getY()) { | 
|             return 1; | 
|         } | 
|   | 
|         // 拐向终点的点 | 
|         if (nextNode.getX() == endNode.getX() || nextNode.getY() == endNode.getY()) { | 
|             return 2; | 
|         } | 
|   | 
|         // 普通拐点 | 
|         /* | 
|         拐点判断逻辑 | 
|         拿到父节点和下一节点 | 
|         通过判断父节点和下一节点的x数据和y数据都不相同时,则表明当前坐标是一个拐点 | 
|          */ | 
|         return 3; | 
|     } | 
|   | 
|     //------------------A*启发函数-end------------------// | 
|   | 
| } |