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标题: [求助]帮改一下程序 [打印本页]

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作者: xiaolu1998    时间: 2005-2-28 14:23
标题: [求助]帮改一下程序
<>我搜到一个java版蚂蚁算法的程序，我不懂JAVA请高手帮我改成c或matlab</P>
+ p% v6 `5 U# q- o<>package ant;
/*
* @(#)Antcolony.java 1.0 03/05/22
*
: K7 T+ W  Q7 }3 D9 | * You can modify the template of this file in the
* directory ..\JCreator\Templates\Template_2\Project_Name.java
*
* You can also create your own project template by making a new
* folder in the directory ..\JCreator\Template\. Use the other
& N9 b9 e4 U4 B, ~  c( M * templates as examples.
*
4 z+ j7 ]8 s2 W% y */</P>
<>import java.awt.*;
import java.applet.*;
import java.awt.event.*;
$ H" o$ I1 s, y& k) [8 r' s5 qimport java.util.Vector;</P>
<>class AntCanvas extends Canvas
{
, Z/ d/ d3 V5 b0 {' y3 f0 k    //画布，一切画图操作均由该类完成
1 |1 _( S- V. d //Image image;
Color obs_color;//障碍物颜色
7 X: E6 o( Q+ F' k$ {5 F Color origin_color;//我的颜色
* h- o/ N/ V* Z' d) A% {# m7 G Color back_color;//背景色
4 S4 ^. L2 |) F8 G        Color end_color;//食物点的颜色
//boolean first;
$ Q/ G( Z  G( ]: n- N4 o' a boolean reset;</P>
8 y' _: N7 H) R' e" z<>/* public AntCanvas(Image img) {</P>
" L1 D' _: l( _: w. J<>  super();
' U4 Y, w+ Q+ R! Q* V$ e) z9 q   image = img;
  obs_color = Color.white;
  setBackground(Color.black);
  setForeground(Color.white);
  first = true;
: A5 v% ?5 n  W" P& b, f& o4 X  reset = false;</P>
<> }*/</P>
<> public AntCanvas() {</P>
$ k/ X# r7 P  f% ~<>  super();
. `" |3 R* \+ K4 q7 i) H   //image = null;
   back_color=Antcolony.BACK_COLOR;
  setBackground(back_color);
9 P* ^( B2 Y+ n+ C! q: J8 u  setForeground(Color.white);
  obs_color = Antcolony.OBS_COLOR;
" {6 o5 U5 `( z  origin_color=Antcolony.ORIGIN_COLOR;
                end_color=Antcolony.End_COLOR;
! r5 Z9 v. y0 W  T$ g: a  //first = true;
; z6 }8 t7 x, `. X! Z( z/ f  reset = true;</P>
8 b4 F: @% `) s0 z7 p' n' a<> }</P>
3 J3 D% l" l! }* H, x& c<> public void Clear() {
        //清空画布
" J0 \9 M0 p3 c- L* U  reset = true;
  repaint();
8 ?& O% e4 ~! Q) L8 V9 W: o }</P>
<>
public void paint(Graphics g) {
' B6 W$ n" O/ s- q) g& s3 e  int i;
; C* h. ?5 q- \# m9 C+ n/ [1 n                //重画的时候仅仅画障碍物
9 r, Q6 Y9 x6 \; U! U  g.setColor(Color.black);
  g.fillRect(0,0,size().width,size().height);
  g.setColor(obs_color);
  for(i=0;i&lt;Antcolony.obsCount;i++){
7 U6 Q. _" U9 K! t4 y& j   g.fillRect(Antcolony.obsP.x,Antcolony.obsP.y,1,1);
- I# i3 T! q; H/ r1 \; u% Z- P* c  }</P>
<> }
/ ~, i. s& T# P9 | public void process(){
3 \7 p& k# I5 t4 S, u! Y8 s        //处理动画的过程
8 j% G3 y3 N% H  Graphics g=this.getGraphics();
- j5 i  I. f, U; p0 y# `7 E5 p                g.setColor(end_color);
% H8 S. F; E: ~; T3 y2 F* Z   for(int j=0;j&lt;Antcolony.EndPts;j++){
/ N: J% x, f- v# L. e                  //画所有的食物点
7 }( o$ g& O# _0 S9 s4 l                  g.fillRect(Antcolony.EndPt[j].x,Antcolony.EndPt[j].y,2,2);
- V/ G5 V; Z% P# w4 X' Y6 d                }
9 [+ m: @5 H/ p. z; D                for(int i=0;i&lt;Antcolony.antCount;i++){
9 L$ c4 U# O6 S/ ~6 a& [  I                  //每只蚂蚁开始决策，并画蚂蚁
4 m4 {. t! k* w# a9 m   Antcolony.ants.Process();
   Antcolony.ants.Draw(g);
  }
                for(int i=0;i&lt;Antcolony.phe.size();i++){
                        Pheromone v=(Pheromone)(Antcolony.phe.elementAt(i));
                        //Antcolony的drawPhe变量标志是否画信息素
* H& _+ X" V5 a' N' n7 R+ l                        switch(Antcolony.drawPhe){
                        case (1):
" i! r" q9 H% ^7 t( |- v. t! M                            v.Draw(g);
1 {  i3 J" F! u3 Z* U                            break;
4 |- @$ `2 B5 C# T7 \8 x                        case (2):
                            if(v.kind==1)v.Draw(g);
9 H9 G3 A$ d2 d& v                            break;
                        case (3):
0 _3 w8 _' x8 I* o  q, v7 s9 n% r                            if(v.kind==0)v.Draw(g);
8 L" ~/ {" j3 [: b                            break;
! x% h, Q+ s. k  y9 g; a                        }
                        v.delimit(g);
. U4 `! V% G) r8 V% n4 n1 P! C                }
           g.setColor(origin_color);
( u; a% w3 w/ b( X4 ~' J5 B                for(int i=0;i&lt;Antcolony.OriginPts;i++){
                  //画所有的窝
: [  ?" {* C: C% G$ M+ }( u# c  ?2 n7 j, `                  g.fillRect(Antcolony.OriginPt.x,Antcolony.OriginPt.y,2,2);
                }</P>
<> }
- a, F# B% j* @0 X' n+ q+ j7 \0 W Graphics GetGra() {</P>
<>  return this.getGraphics();
}
  I6 L# \' o1 U% q5 k/ w2 c' H}
  ^; p4 A  E/ |+ {6 |/ Fpublic class Antcolony extends Applet  implements Runnable  {
6 a4 E6 M7 ~( Z7 D3 t boolean isStandalone = false;//系统的参数，是否独立运行，不用管
Thread runner;//创建一个线程，让动画平滑的运行
3 W# B- E1 U7 s4 X4 f boolean running;//是否让动画运行
        boolean reset=false;//是否按下了重置按钮
static Color OBS_COLOR=Color.red;//障碍物的颜色
& F0 T; h, G# b7 C- T6 J static Color ORIGIN_COLOR=Color.yellow;//窝的颜色
static Color BACK_COLOR=Color.black;//背景色
static Color ANT_COLOR=Color.white;//蚂蚁的颜色
        static Color End_COLOR=Color.cyan;//食物点的颜色
AntCanvas canvas=new AntCanvas();//画图用的画布
5 C1 G& A" B2 t* t8 l' r9 k int obs_grid[][];//障碍物网格数组，这是个width*height的矩阵，数组中存储的是障碍物数组（obsP[]）的指标，这样做可以加快索引的速度
' h. e& j# I3 P/ |  U$ f  r        static Point obsP[];//障碍物数组，存储的是点的信息，指标是障碍物的总数
static int obsCount;//障碍物的数量，最大为width*height
static Point EndPt[];//食物点数组，值为食物点坐标。
        static int EndPts=1;//食物点的个数，初始的时候为1，最大数为100
        static int Pheromone_grid[][][];//信息素网格数组，2*width*height的三维矩阵，第一维是信息素种类（窝的信息素为0，食物的为1），它存储的是信息素的种类和值
1 b9 P5 n% a. ^) k2 K# l, C" x        static Vector phe;//信息素向量（相当于一个数组），当环境更新信息素的时候，只需要查找这个向量就可以了，不用搜索整个width*height这么多的Pheromone_grid数组点
% \6 h. p1 R8 q( r6 F        static int Max_Pheromone=500000;//最大信息素数值，应该根据地图的复杂程度来定，越复杂越大！
static Point OriginPt[];//窝点信息
        static int OriginPts=1;//窝的个数，最大为100
$ A$ [& I1 C: q) D static int width=300,height=300;//环境的长和宽
8 X) @7 i- C: e6 N/ X static int antCount;//蚂蚁的数量
        static int Delimiter=5;//信息素消散的速率，为整数，越大则消散的越快
        static int FoodR=10;//食物和窝产生梯度的信息素的半径
4 O3 T- L# N& C3 d- J' U static ant ants[];//蚂蚁数组
" [9 N* p  I( P  `# L        static int drawPhe=2;//画信息素的模式，0为不画，1为画所有的信息素,2为画食物的信息素，3为画窝的信息素
int delay=10;//每次运行的间隔速率，越小程序运行越快（这个参数基本没用，因为当蚂蚁多了以后，处理过程很耗时间）</P>
& f* R$ Y5 r  W, c<>        //下面是一些控件信息
        Button btnStart=new Button("开始");
        Button btnReset=new Button("重来");
/ {1 b8 x& U0 x. n- O) a: D* t) i$ h        Button btnMap=new Button("编辑地图");
- \  A) S; R$ w9 S# w+ {& {        Button btnConfig=new Button("设置");
        Choice choPDraw=new Choice();
6 i; ~) I( d0 y' G$ n public void init() {
( a$ J+ q6 k" x5 `/ F! _3 s+ n                //初始化函数，先画各种控件
! e* I% n/ k4 N/ w$ M6 O! O  `  setLayout(new BorderLayout());
+ k, f: ^0 B, D# i& O8 Z                Panel pan=new Panel();
% P" T& I- a  p                add("South",pan);
: A/ F! m( m1 T- j/ G6 `& j' P  F# S                this.add("Center",canvas);
7 C, l. @8 G* q* |( G& x                pan.add(btnStart);
0 Y. I+ e) _& F. n! Y                pan.add(btnReset);
                pan.add(btnConfig);
& I# I* {# X. i' s/ g                pan.add(btnMap);
                pan.add(choPDraw);
6 I8 @3 [  [+ r$ L                choPDraw.addItem("不画信息素");
1 x$ H- _# u0 P                choPDraw.addItem("画所有信息素");
                choPDraw.addItem("画食物信息素");
% K, J' j# T. k                choPDraw.addItem("画窝的信息素");
0 u' G6 {4 L$ I8 \- w                choPDraw.select(2);</P>
1 V/ B" y2 o6 b- v) Q( Q) o<>                //初始化各个数组
4 I3 ]6 W  @' h  obs_grid=new int [width][height];
) ?8 N0 |' D9 [. @                phe=new Vector();
                Pheromone_grid=new int [2][width][height];
                for(int i=0;i&lt;width;i++){
  u/ O- _4 t* k7 b- s/ B   for(int j=0;j&lt;height;j++){
    obs_grid[j]=-1;
                                for(int k=0;k&lt;2;k++){
                                  Pheromone_grid[k][j]=0;
2 w. h* d. c3 H  a$ X% S- d                                }
5 ~; P- i' C: J   }
  }</P>
+ b# P- E2 j$ U" R3 ?% ^  l, `<>   antCount=50;//蚂蚁个数缺省为50
! F7 v! r$ k. k                //初始化蚂蚁，这些属性都是蚂蚁的最原始的属性
! C% i9 ?: B6 }9 [) f; e" s( J  ants=new ant[antCount];
( K( ?* o% w' t3 q! e7 l7 A        for(int i=0;i&lt;antCount;i++){
          ants= new ant(new Point(0,0),3,i,this,ANT_COLOR,0.001,50);
, S5 V: S7 [2 O; G  }</P>
<>                //下面装载缺省的地图，包括障碍物、食物点、窝点的位置，都放到数组grid[][]中然后交给init_map函数统一处理
4 S: O( D" }! v                int grid[][]=new int[width][height];</P>
<>                //下面从地图库中加在地图
                Maps maps=new Maps();
9 G1 p. w6 m1 |* j+ H5 y                maps.LoadMap(grid,0);
7 l3 O; o$ R0 @( B. p) V                //初始化地图
4 f! W0 B0 ~' ?( w+ B                reinit_map(grid);</P>
4 x, o1 L/ M6 }5 P5 E8 V3 `<>                //初始化所有的蚂蚁
9 E  L7 d4 s& u8 N  reinit();
7 x3 a0 h- y; q" h }
# [+ Y) d0 x9 ^        public void reinit_map(int grid[][]){
  w. O$ j* e& t5 `+ d3 x                //将数组grid[][]中存储的信息转换到当前的环境数据结构中
                //相当于把一个位图信息width*height像素转化成窝、食物、障碍物</P>
<>                //先停止程序的运行
                running=false;
7 M2 \6 Y( ~$ E8 k% W                btnStart.setLabel("开始");</P>
<>
# b! s1 Z7 S* y6 N                obsCount=0;
0 M! ?- \2 G5 R                EndPts=0;
                OriginPts=0;
                obsP=new Point[width*height];
                OriginPt=new Point[100];
                EndPt=new Point[100];</P>
<>                //清空obs_grid和Pheromone两个数组中的值
                for(int i=0;i&lt;width;i++){
   for(int j=0;j&lt;height;j++){
- V) [/ ?* m% o3 {    obs_grid[j]=-1;
! v9 O8 F% c8 d; ?( z                                for(int k=0;k&lt;2;k++){
                                  Pheromone_grid[k][j]=0;
                                }
   }
( d; J  v. {) C8 b3 D  }</P>
<>                //从grid数组中读取信息
7 g: S! `+ I/ f" f/ q1 P                for(int i=0;i&lt;width;i++){
                  for(int j=0;j&lt;height;j++){
; I, h' |% Z6 A; m# {  W1 U6 }  a                    switch (grid[j]){
5 ~  j! @- `& v( ?: |* R                    case 1:
                      //如果grid[][]存的是障碍物
0 p! f4 T. U& {+ _1 ~, Y2 V% P                      obs_grid[j]=obsCount;
' G% W( |1 o3 m- i                      obsP[obsCount]=new Point(i,j);
                      obsCount++;
                      break;
) G/ f& I, `0 G& F$ O* ^5 J0 _                    case 2:
8 ]6 p8 L4 l' n1 L( f4 I                      //如果grid[][]存的窝点信息，多余的窝点信息省去了
                      if(OriginPts&lt;100){
- _2 n# s+ h) Y1 \7 S- o+ E+ A% c2 |                          OriginPt[OriginPts]=new Point(i,j);
                          OriginPts++;
$ u' s' X# {9 C1 a                      }
                      break;
                    case 3:
                      //如果grid[][]存的食物点信息，多余的食物点信息省去了
7 r- L* @$ X( H/ d4 v7 J) H8 k, `% t                      if(EndPts&lt;100){
                          EndPt[EndPts]=new Point(i,j);
' L+ H8 o/ |* T3 m  L& _                          EndPts++;
- z; q: x$ E! @                      }
( a- F- M" n5 {" @0 [7 v                      break;
                    }
                  }
                }
0 `; q' @! ^) {0 R* A+ _$ E; r1 P            //如果没有指定窝，则随机的选择一点
            if(OriginPts==0){
              for(int i=0;i&lt;width;i++){
                int  j;
6 A, Q4 i( o; c% j. k3 M& ?% _                for(j=0;j&lt;height;j++){
6 G; t. s3 B* S0 y4 w& k' n% Z  d                  if(obs_grid[j]&lt;0){
                    OriginPt[OriginPts]=new Point(i,j);
& Z6 r" q7 q! e" X5 F+ [                    OriginPts++;
! K$ m- _3 w* u% E  w+ d                    break;
2 V2 ]; a4 K# v! e$ [( w                  }
1 B' K4 n! d: p& `% w( C6 P                }
3 E; _0 _5 {4 e0 D" R+ N: s                if(j&lt;height-1){
) U' ]4 x( t, m8 {" K+ u                  break;
& H% P  o. C% v                }
              }
$ K% m3 l; Q) r7 }            }
2 h$ t, E7 ?/ K; K        }
public void reinit(){
. ]8 X( G, {4 q; ^. t                //重新初始化整个环境</P>
<>                //先停止程序的运行
                running=false;
                btnStart.setLabel("开始");</P>
<>
  //清空所有信息素Pheromone数组中的值
                for(int i=0;i&lt;width;i++){
( H4 e6 ~$ t& S/ s" S5 J7 Q   for(int j=0;j&lt;height;j++){
                                for(int k=0;k&lt;2;k++){
                                  Pheromone_grid[k][j]=0;
! G& o5 Q- {( L  b- w+ k/ {                                }
( b+ R/ l3 r* T/ C0 e0 t7 h   }
  }</P>
<>                //初始化蚂蚁数组，antCount只蚂蚁在不同的窝点之间进行随机的分配
        for(int i=0;i&lt;antCount;i++){
' Q# J7 j" |* V                        int index=(int)(OriginPts*Math.random());
          ants.OriginPt=new Point(OriginPt[index]);
                        ants.init();
  }</P>
<>                //清空信息素向量
                phe.removeAllElements();</P>
<>                //在每个食物点和窝点周围分布一定量的按照梯度递减的信息素，分配的是一个点为中心的半径为FoodR的圆，并且信息素按照半径递减
  for(int i=0;i&lt;EndPts;i++){
4 a- p' g% [$ i% j# I) E                   for(int x=-FoodR;x&lt;=FoodR;x++){
                        int y=(int)(Math.sqrt(FoodR*FoodR-x*x));
. K0 w# Q# A/ s2 P* C4 [                        for(int yy=-y;yy&lt;=y;yy++){
7 V& C9 i) o1 h  U, D' v' u! R+ n                            Pheromone_grid[1][(EndPt.x+x+width)%width][(EndPt.y+yy+height)%height]=(int)(1000*(1-Math.sqrt(x*x+yy*yy)/FoodR));
4 X0 F# `" P+ p4 i4 x/ e0 u/ e  X                        }
& g& E. J+ o& W: k                    }
* [3 v7 `1 E* C" I8 U. P% G                }
                for(int i=0;i&lt;OriginPts;i++){
                   for(int x=-FoodR;x&lt;=FoodR;x++){
, ~1 A& c" f* o6 S4 T  M/ N                        int y=(int)(Math.sqrt(FoodR*FoodR-x*x));
, E% g' t  k/ e                        for(int yy=-y;yy&lt;=y;yy++){
                            Pheromone_grid[0][(OriginPt.x+x+width)%width][(OriginPt.y+yy+height)%height]=(int)(1000*(1-Math.sqrt(x*x+yy*yy)/FoodR));
                        }
$ g: m$ u, K2 r, }                    }
5 ^6 @9 M; h) s7 M9 ?                }</P>
! B0 E' Y( D% Q2 [! e3 ?<P>                //重画
1 S) j1 ]) @: y/ F! h  canvas.repaint();</P>
<P>                //让程序开始运行
& A& p0 m6 c# _) c                //running=true;
$ s: `1 T0 u2 j  C& c) D+ ? }
public void paint(Graphics g) {
7 ?6 x. R1 q+ E5 |$ I) F- h7 p5 a: `  canvas.repaint();
}</P>
<P>
public static void main(String[] args) {
8 F* K- ?: K5 `% _0 i    Antcolony applet = new Antcolony();
    applet.isStandalone = true;
    Frame frame;
    frame = new Frame() {
      protected void processWindowEvent(WindowEvent e) {
( x# l' q, ], {8 Z        super.processWindowEvent(e);
" z. o7 A0 e2 [1 {        if (e.getID() == WindowEvent.WINDOW_CLOSING) {
8 ^/ K! M# ~& ?6 T5 f8 k' U) L          System.exit(0);
        }
      }
      public synchronized void setTitle(String title) {
        super.setTitle(title);
        enableEvents(AWTEvent.WINDOW_EVENT_MASK);
      }
% w. @2 ~+ \; b, A    };
( g% B; M4 m: t' v    frame.setTitle("Applet Frame");
# N) q  O- r: }: H# Q3 y    frame.add(applet, BorderLayout.CENTER);
* Z5 k  O4 p/ I& o' `" J    applet.init();
# F3 X0 O" `/ t, q    applet.start();
    frame.setSize(300,320);
    Dimension d = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();
" p; C( ]8 i& E) V4 y0 S/ j    frame.setLocation((d.width - frame.getSize().width) / 2, (d.height - frame.getSize().height) / 2);
    frame.setVisible(true);
9 @4 K8 c% {0 `5 p/ n4 l  }
  public void start()
( U, R8 c; R$ U5 H5 h! r, ?  //下面三个函数是控制线程的
{
+ j8 ]2 C$ o* b, J; V! P  if (runner == null)
: H. F. x; u( z  G+ g* M* g! h  {
   runner= new Thread(this);
   runner.start();
   //running = true;
  }
}</P>
<P> public void stop()
{
  if (runner!=null)
  {
   runner.stop();
   runner=null;
   running = false;
5 k3 [! w0 U/ m: @$ r6 M  }
4 T/ h2 H. {' L0 |6 \/ J3 n: M1 ~ }</P>
* Y/ i" X1 r$ D<P> public void run() {</P>
! A: F. `. k; d<P>  int i;
                //线程一直运行下去
  while (true) {
0 X% l& n5 Y8 ?; O! U          if(running){
8 ~: h; s5 ~. R& }* u       //如果开始动画，就进行canvas的处理
) y6 q8 S6 W2 r& w, X                          canvas.process();
- b) T/ X# x, B+ t/ j                        }
    try { Thread.sleep(delay);}
! [2 L* |1 T# h    catch (InterruptedException e) {
. |" x; u) [% O8 C9 h# K   }
% F- B3 m/ N. M! V0 K  }</P>
  \! D; p1 ^, _9 l2 y1 A<P> }
        public boolean action(Event evt, Object o) {
2 k2 m( ?- c, Z' l      if (evt.target == btnMap) {
                //开始编辑地图面板
   running=false;
                        btnStart.setLabel("开始");
. ?/ r, i( a9 O3 \. ?' c# R' E& h   MapPad ctl = new MapPad(this);
                 ctl.setSize(308,380);
                        ctl.show();
                        return true;
8 U/ {. a& N7 s" G/ u9 |  }else if(evt.target == btnStart){
2 i  B! }0 w% U                  if(!running){
6 W% x, E/ M2 m3 X$ o                    //如果刚刚按下了重置按钮就重新初始化一下
6 C8 j; v' \# m7 f4 ~                    if(reset)reinit();
                    btnStart.setLabel("停止");
                    reset=false;
                    running=true;
                  }else{
, C/ a. T; i* q; u                    btnStart.setLabel("开始");
$ n) m% R% z& E                    running=false;
                  }
, S$ i9 X7 T+ a                  return true;
4 z2 p8 Y" e9 @/ \" \& v                }else if(evt.target == btnReset){
                  running=false;
                  int j=0;
/ n3 t5 n: L, L3 W                  //表示已经按下了重置按钮，以便下次开始的时候进行重新初始化
                  reset=true;
                  repaint();
                  btnStart.setLabel("开始");
                  return true;
                }else if(evt.target == btnConfig){
                        running=false;
8 V& `' t2 I# C7 ]) a/ o9 M                        btnStart.setLabel("开始");
     Configer ctl = new Configer(this);
                 ctl.setSize(300,300);
8 Z0 w! |! R2 J7 I( h8 c+ D( z& t% w                        ctl.show();
3 h3 T# a- g' C+ [                        return true;
+ [/ r0 l" }3 o                }else if(evt.target == choPDraw){
                  //选择画信息素的模式
                  drawPhe=choPDraw.getSelectedIndex();
5 G; t8 y9 ^6 _# }                  if(drawPhe!=1){canvas.repaint();}
                  return true;
                }
; t9 p- t- t! S- Y6 i                return false;</P>
# a* s4 s) l6 d<P>        }
/**Destroy the applet*/
  public void destroy() {
  m4 k9 m' Q, K" I) S7 ?! i  //当结束程序的时候，把线程也结束
# u' n3 a3 F: q" H- Z! ^    if (runner!=null)
+ `6 p# Y  _: E  t. V    {
, k4 s$ @6 |, D$ j2 a6 s. J* \9 {1 J       running = false;
# U) I1 ?' k4 A+ @1 S" m! j4 k* n4 h& R       runner.stop();
/ E) ~. D; _8 N* R( f3 H       runner=null;
    }
  }</P>
8 e: O7 M4 m% r- ?1 I<P>}
</P>
- e7 z- B( q, r4 T9 S
' z. Z, j( B- K! k3 [% G. e6 S
1 Z. |4 k( z) C; ^/ |
<P>package ant;
import java.awt.*;
3 s) d. [& c: h+ g& l3 Dimport java.applet.*;
7 V. s+ k9 f- ]* d0 d" @import java.util.Vector;</P>
) v3 W7 f( A) ?5 Q  w$ J<P>public class ant{
. X4 E/ T# }% F0 H7 l Point nowPt;//当前点坐标
* P% U$ U- N$ }% w) C% C int VR;//速度，每次蚂蚁能走动的最大长度
  int id;//标识
  Point lastPt;//上一点坐标
Color color;//蚂蚁的颜色
Color back_color;//背景的严肃
- i( |- c- t% n2 } int height,width;//世界的尺寸
" p" y. L8 D' Z- C. U6 K        int Phe;//每次释放信息素的数值
# A- c1 D5 A& x$ [; g4 x7 l- n- u Antcolony local_colony;//主程序的指针
) i  _$ o) g0 p6 D; W. S  D        Vector HistoryPoint;//记录一次觅食过程历史上的所有点
0 |7 W/ e& O0 s! j, l0 j        double Main_direct;//主方向
        Point FoodPt;//记录的食物点，是否找到时候判断用
        Point OriginPt;//窝的坐标
2 J. p; L0 |- }8 f+ Y) t        Point AimPt;//目标点，是窝或者食物
" x' |5 @2 }7 f8 i6 c        Point StartPt;//起始点，是窝或者食物
/ K! a1 a9 b/ r' g        int FoundTimes;//找到食物或者窝的次数
# ~. t5 E. c1 {: D9 [$ ^/ h0 Y0 l        int Max_Pheromone;//最大能够释放的信息素
! E* h- S  h2 I6 {3 {        int Pheromone_count;//当前还拥有的信息素的总量
! J" A/ c3 ], P4 K& H  e  e1 z        boolean Judged=false;//判断寻找目标点的工作是否已经进行了
        double mistake;//犯错误的概率
/ ]  u1 H' Y: d9 H2 C* D- r1 x        int memory;//记忆走过点的数目
+ p4 e, \7 c$ S$ n* g        double Count_distance;//走过的总路程,为单程的路程，也就是说找到食物或者窝就从新计数了。
! n: m: O# i  D& @6 d, y. w% R6 ]: x        public double Min_distance;//当前这只蚂蚁再没次往返的时候的最小总距离
public ant(Point nowpt,int vr,int idd,Antcolony colony,Color c,double mist,int mem){
  nowPt=new Point(nowpt.x,nowpt.y);
                OriginPt=new Point(nowpt.x,nowpt.y);
# T) b0 x+ h6 j( a. B0 ^7 U                FoodPt=new Point(nowpt.x,nowpt.y);
2 r( A6 c7 L, ]                StartPt=new Point(nowpt);
+ n- e. T! e- g) Q. h! {# ~, u                AimPt=new Point(nowpt);
                lastPt=nowPt;
: W# m4 W4 J0 A0 q; e  VR=vr;
  id=idd;
  color=c;
+ U' e* h$ @8 ]( K  back_color=Antcolony.BACK_COLOR;
  height=Antcolony.height;
  width=Antcolony.width;
$ h& t' T+ s, ^4 X  local_colony=colony;
" @4 S% H: r' F5 i  ]4 O                Phe=200;
0 J1 w1 `; M9 O3 Z! t; x8 o3 ~                mistake=mist;
                HistoryPoint=new Vector();
                Main_direct=-1;
                FoundTimes=0;
                Max_Pheromone=local_colony.Max_Pheromone;
                Pheromone_count=Max_Pheromone;
                memory=mem;
                Count_distance=0;
                Min_distance=-1;
}
        public void init(){
4 p$ O  h9 `, z! {          nowPt=new Point(OriginPt);
          lastPt=new Point(OriginPt);
. U; _, y; s! j, e& t          FoodPt=new Point(OriginPt);
          AimPt=new Point(OriginPt);
, h9 _* C8 i; s  \) [$ K" \% I          StartPt=new Point(OriginPt);
          HistoryPoint.removeAllElements();
7 R! d0 h% c  R4 n0 ?* R5 X' H          Main_direct=-1;
: Y, V. _3 Q6 D) l" Y8 }* C1 Q9 s9 Z          FoundTimes=0;
) p& r: n; n8 s5 n. R          Pheromone_count=Max_Pheromone;
' j% y# h8 s, e" |          Count_distance=0;
          Min_distance=-1;
# |& e0 X6 G8 Q! S        }
  i) J5 n8 o6 \% d) ? public void Draw(Graphics g) {
          //把蚂蚁在屏幕上画出来，先擦除上次画的点，然后再画蚂蚁现在的点。
  g.setColor(back_color);
  g.fillOval((int) lastPt.x,(int)lastPt.y,1,1);
  g.setColor(color);
  g.fillOval((int) nowPt.x, (int) nowPt.y,1,1);
4 b" }* C% B4 ]) ~( m. a }
public void Process(){
1 s. l4 z) p0 h& k4 d        //这个函数是蚂蚁进行决策的主程序，首先判断蚂蚁是否已经找到了目标点
        //（目标点在没找到食物的时候是食物点，找到以后是自己的窝）
        //然后计算蚂蚁的主方向，也就是让蚂蚁的爬动有一个惯性，当没有信息素作指导的时候蚂蚁按照主方向运动
        //开始搜索自己周围的空间信息，包括有多少信息素，是否有障碍物。最后根据信息素的大小决定移动到那个点
" T" D. d8 ?/ O: y) f" b. I6 F0 [! m        //根据决策的目标进行真实的移动，其中包括了避障的行为，洒下信息素。</P>
& I& u# ]1 j& B+ U( h
<P>        if(Judged==false){
          //如果已经判断完结束与否了就不进行再一次的判断了，也就是说目前蚂蚁已经到了目标点，
  I5 {& J$ T7 G4 |          //如果再判断，它就会在目标点原地不动了，因此这是候不判断，让蚂蚁走起来
1 N- q3 w+ o) ]! B          if(JudgeEnd()){
              //判断，如果找到了目标点那么就退出该程序
              Judged=true;
              return;
8 n- `% f7 S+ z8 g5 i/ L          }
        }
) `! b9 n( i; g! ~  |" O        Judged=false;
        //如果没找到，就选择一个方向，这个方向是主方向加上一个随机扰动得到的，有SelectDirect函数完成
        double direct=SelectDirect();</P>
- g; o0 G' o+ o<P>        //下面是如果根据计算的移动方向得到蚂蚁的下一点，即deltx,delty
/ b; p% m, n. A& U        int deltx=0,delty=0;
; t7 A4 s" s* S1 b3 E        //direct是方向角，根据方向计算位移
        deltx=(int)(VR*Math.cos(direct));
        delty=(int)(VR*Math.sin(direct));</P>
<P>        //kind表示当前蚂蚁是在找食物还是在找窝，如果是找窝就是1，找食物就是0。
& Z# f  @: m; O  v4 y; q        int kind=FoundTimes%2;</P>
<P>        //计算当前点的信息素，注意，如果获得的信息素总跟kind变量相反，
        //也就是说，如果当前蚂蚁找食物呢，那么它所关心的信息素就是找我的蚂蚁留下的，反之亦然。
        int here=local_colony.Pheromone_grid[1-kind][nowPt.x][nowPt.y];</P>
+ `4 p$ X' c9 b3 P/ _6 g: z<P>        //记录搜索的环境中找到的最大的信息素
        int maxphe=here;</P>
' [% O) h! Y2 G# i- F$ t8 M1 x<P>        //记住根据主方向角得到的位移，如果信息素并不能告诉蚂蚁应该往那里走，那么就要根据主方向角决定了
/ ]# Q* V- a$ S2 ]6 d          int deltx1,delty1;
          deltx1=deltx;delty1=delty;</P>
% [1 ~$ I4 [2 b0 E! U3 x) A<P>        //开始搜索环境，搜索的空间是以当前点为中心，VR为半径的四方形内，即VR/2*VR/2的正方形
3 e5 p# W! j) {$ z: H! G, |4 h          for(int x=-VR;x&lt;=VR;x++){
             for(int y=-VR;y&lt;=VR;y++){
7 y5 p, [& O3 r5 N/ a                //xx,yy表示搜索到哪一个点了，+width然后再%width是为了让坐标循环起来，
                //在这个程序中，坐标是循环的，也就是在一个球面上
4 H2 V6 E) n: _0 _* G% m7 S                int xx=(nowPt.x+x+width)%width;
                int yy=(nowPt.y+y+height)%height;</P>
1 w0 x) C: |; L' v) u! j7 C* W<P>                //循环的时候要除去当前点。
                if(x!=0||y!=0){
" I$ E9 u9 e5 O! l' Q& K                  //的到要搜寻的点的信息素
9 j0 a1 D) u& U: Z9 k- D! c                  int phe=local_colony.Pheromone_grid[1-kind][xx][yy];</P>
<P>                  //如果搜索点的信息素比已经找到过的信息素多
* t! t* F3 o1 f  j                  if(maxphe&lt;phe){</P>
/ e: n4 \4 M0 W: P! Q7 l<P>                      //如果当前点的信息素是0，没说的，赶紧上正轨，否则，就要根据随机数
6 j3 a, {" |: [                      //以mistake来决定蚂蚁犯错误的概率，即如果犯错误，它就不按信息素最大的方向走
( E, Q4 H: W& v: V- \: p                      double ra=Math.random();
% |$ V( @( B% M; j$ G" R9 o                      if(here==0||ra&gt;mistake){
/ U& A2 {/ M4 u4 v# J                          boolean found=false;
                          //查一下内存最近走过的memory的点数，从而避免当地转圈
% v: t7 L2 k; {, P" @  {" w                          int size=HistoryPoint.size();
9 a& R0 G0 m% A% d, F/ t& u/ P                          int minsize=memory;
                          if(size&lt;memory)minsize=size;
                          for(int i=size-1;i&gt;=size-minsize;i--){
# D, ^0 l3 j6 `) F, {" T                             Point pt=(Point)(HistoryPoint.elementAt(i));
                             if(pt.x==xx&amp;&amp;pt.y==yy){
8 j( x4 E% t$ C5 n  I; b                                found=true;
                                break;
                             }
3 J2 a  F4 k; l                          }
# j7 h* n6 J! w' `6 k- H# s* w                          if(!found){
/ I7 B  D( w; T                            //如果没有原地转圈，那么记录信息素。
) F6 e2 w/ _0 y                            maxphe=local_colony.Pheromone_grid[1-kind][xx][yy];
                            deltx=x;
& K' A% u4 F, j# b7 Z% N                            delty=y;
! i% i* Z  @( T                          }
& a3 S+ x$ u$ T1 o- O                      }//end here==0||ra&gt;0.001
                    }//end maxphe&lt;here
: v$ _4 W5 _+ q  k. q- `+ F4 o9 ], l' y( G                }//end if x!=0
1 {; t  O$ \9 ^8 I  W% B2 B) w4 b            }//end for y
1 E( p" n" `# P0 ~% L+ V        }//end for x
        Point pt;</P>
% k: M- T8 q# S7 f, n' z<P>        //根据获得的信息的来的位移deltx,delty，来具体的进行移位
0 G: q& Y" S4 f9 [* C9 X' i        pt=Evade_obs(deltx,delty);</P>
0 H. p6 J5 O( ?" a! o<P>        //如果卡住了，就根据主方向来确定位移，如果主方向也卡住了，那蚂蚁就会随机变换自己的主方向！
        if(pt.x==nowPt.x&amp;&amp;pt.y==nowPt.y){
          pt=Evade_obs(deltx1,delty1);
0 L' P! p- p5 l' X        }</P>
<P>        //播撒信息素
        Scatter();</P>
<P>        //记录走过的距离
! w7 }- w% f+ w6 H8 y7 A        Count_distance+=Distance(lastPt,nowPt);</P>
5 S: ^; T5 l5 Q4 J5 ^/ l<P>        //改变当前点位置
        lastPt=new Point(nowPt.x,nowPt.y);</P>
7 d& d8 `) a- ^4 U; a1 L( V1 f# U<P>        //根据memory的大小记录走过的点，并忘掉memory以前的点
        HistoryPoint.insertElementAt(lastPt,HistoryPoint.size());
        if(HistoryPoint.size()&gt;memory){
          HistoryPoint.removeElementAt(0);
* X$ a+ P1 O) c* H: ^- @! W        }
4 R7 H, }4 b3 U* I" `( U        nowPt=new Point(pt.x,pt.y);
/ F) p! I% i2 E+ j) B" M8 u0 P     }</P>
<P>
# [1 D, B# Z* |7 z3 k' f        private void Scatter(){
        //释放信息素函数，每只蚂蚁有一个信息素的最大含量max_Pheromone，
        //并且，每次蚂蚁都释放Phe单位信息素，并且从总量Phe_count中减去Phe，直到用完所有的信息素。
  G% w1 E& \/ G! ~, W            if(Pheromone_count&lt;=0)return;
) C; V, q6 q3 n% `% A# @            //决定释放信息素的种类
            int kind=FoundTimes%2;</P>
0 {& E8 Q. t/ j( o& E" {<P>            //获得当前点环境已有信息素的值
9 t2 f* {5 }- H$ T            int Phec=local_colony.Pheromone_grid[kind][lastPt.x][lastPt.y];
            boolean ofound=false;
            if(Phec!=0){
; ]2 |8 ]7 G) t3 _, m* p9 Q! ]                //如果当前点已经有信息素了
                for(int i=0;i&lt;local_colony.phe.size();i++){
/ c8 t$ E9 g  ^6 }* b                    //在信息素向量中查找该点的信息
5 o7 j/ z$ t0 \! R0 M                    Pheromone ph=(Pheromone)(local_colony.phe.elementAt(i));
1 Z2 C  R; }, U1 d. r; ^1 b                    if(lastPt.x==ph.x&amp;&amp;lastPt.y==ph.y&amp;&amp;ph.kind==kind){
                        //找到了，则看看蚂蚁所在的位置是否是刚刚走过的，如果不是才撒信息素
8 {) k! O8 {8 H9 I; ^6 q                        int size=HistoryPoint.size();</P>
<P>                        //如果在表中找到信息素，则用ofound记录。
* I5 I5 N% d' g! C6 g+ s- m                        ofound=true;
                        boolean found=false;
                        if(size&gt;4){
# X' i- s' T6 v; H5 \( u                           for(int j=size-4;j&lt;size-1;j++){
                              Point pt=(Point)(HistoryPoint.elementAt(j));
                              if(pt.x==lastPt.x&amp;&amp;pt.y==lastPt.y){
1 @: h4 l% l5 s6 d: P4 {# q( }  D$ M+ G                                //如果当前点重复了以前走过的路，就不释放
% z1 d$ X( z' Q* X0 [% E5 J3 p                                found=true;
+ Q/ b# C, `/ ?; X& a% q5 X# ]7 P2 _                                break;
; b; k1 T( @% }                              }
( p. j" _6 Q4 K6 j& H7 J" z1 d, K                            }
$ _4 V  Z4 {$ y: ~                        }
( C1 L1 v- E3 O% i0 j                        if(!found){
, ]8 i3 F# a0 _; Q6 n- O9 u  N                        //如果当前点不重复，则开始撒
, T) v3 C6 f# K# j* z                             ph.Add(Phe);
                             local_colony.Pheromone_grid[kind][lastPt.x][lastPt.y]+=Phe;</P>
<P>                             //让还剩下的信息素总量减少
                             Pheromone_count-=Phe;
                        }
* N- ?, w* k2 ?# B1 f7 u                        break;
" J9 J5 e! v- O                    }
% }! l& p( x1 |4 q0 X                }
# m$ Q2 d; \! l2 r+ I- f              }
5 m* B8 p! ]3 S% e/ E          if(Phec==0||!ofound){
: B! m# `) J3 ~7 C0 }            //如果当前环境没有信息素，或者当前环境的信息素来自窝或者食物，则新建一个信息素元素放到列表中
7 ]. g/ |( M4 J2 Y: G7 `4 A5 P                Pheromone ph=new Pheromone(lastPt.x,lastPt.y,local_colony.phe.size(),local_colony.Delimiter,id,local_colony,Phec,kind);
                ph.Add(Phe);
; _- F: e$ ]" O6 X                local_colony.Pheromone_grid[kind][lastPt.x][lastPt.y]+=Phe;
8 H! P6 M  p3 u/ m7 I) F: a' x, G; K                local_colony.phe.addElement(ph);
                //让还剩下的信息素总量减少
                 Pheromone_count-=Phe;
; S' v% f6 H3 v/ w, R           }</P>
8 L% y7 c( t7 h$ I<P>           //根据还剩下信息素的量调整释放信息素的数值Phe，这里为线性模型即Phe=0.0005*Pheromone_count
+ w: x) M/ d! q6 M3 S' a           //如果把剩余信息量看成数组count(n)的话，那么根据本模型，
           //count(n)满足下面的递推公式count(n)=(1-0.005)*count(n-1)
8 ^6 o% L# E% n; u( `+ S           //也就是说count(n)以几何级数的速度递减，这样，蚂蚁刚走出的地方信息素远远高于后走的地方
           //这个模型是否科学？有待研究
           Phe=(int)(0.005*Pheromone_count);</P>
<P>           //如果剩余信息素已经太小了，则按照等差数列递减
- }. }7 i, C+ L           if(Phe&lt;=10)Phe=10;
* T2 I; \' y, r# G  [        }
- q# _% U+ Q2 `private boolean JudgeEnd(){
% ^$ m5 y5 }  O    //这个函数判断是否已经找到了目标点
1 G! T8 S% n8 W; d+ l( i7 y    //首先获得当前蚂蚁是正在找窝还是在找食物。
1 j: i" I5 q; u5 s. H/ D    int kind=FoundTimes%2;
# y+ u8 g  W0 U0 v5 O+ w1 ~    if(kind==0){
        //如果是找食物，那么需要把所有的食物点坐标与当前点比较，距离小于VR就认为是找到
        int i;
        for(i=0;i&lt;local_colony.EndPts;i++){
            if(Distance(nowPt,local_colony.EndPt)&lt;=VR){
2 X) l4 M8 }' s2 r1 T              //如果找到了食物，就直接移动到食物点
5 w! @' d1 F8 B% i3 N, [. R4 l              lastPt=new Point(nowPt.x,nowPt.y);
. r( w" E. F! W& N  ~              nowPt.x=local_colony.EndPt.x;
  d- c# Q9 |' U9 J9 I              nowPt.y=local_colony.EndPt.y;</P>
4 U) U0 M( M0 y* d7 p" L; D2 g<P>              //计算最后的总距离
2 S6 @9 Q, m  v0 Z  y' e. i, t" {              Count_distance+=Distance(lastPt,nowPt);
              //比较大小，记录较小的距离
              if(Count_distance&lt;Min_distance||Min_distance&lt;0){
! |+ C' W8 w/ t, X" Z) N8 l: d9 T4 E% K                 Min_distance=Count_distance;
- [& o% b+ M, H: C* y              }
# z5 L& K- X8 B* F( ]- \              //清除总距离记录
              Count_distance=0;</P>
<P>              //同时记录这只蚂蚁的目标点是它的窝，起始点是这个找到的食物点
              AimPt=new Point(OriginPt);
              StartPt=new Point(nowPt);
              //并把当前点标为自己找到的食物点
              FoodPt=new Point(nowPt.x,nowPt.y);</P>
( e, o( W- N" q/ f<P>              //找到了食物就把找到次数+1
              FoundTimes++;</P>
<P>              //改变主方向为原来方向的镜面反方向
              Main_direct=(Math.PI+Main_direct)%(2*Math.PI);</P>
<P>              //重新把自己能撒的信息素置为最大值
) p( f! ^, O* F$ b, @) @              Pheromone_count=Max_Pheromone;</P>
5 b' A. @/ W# g' y, O# z<P>              //清空记录的所有点
( d* T) E3 [( {$ f              HistoryPoint.removeAllElements();</P>
" b* P9 Z# k* X& x! l<P>              //返回找到为真
              return true;
) H/ H* y# i9 z* h+ ~            }
        }
      //否则没找到
) w4 A0 u9 F3 u- R; Q1 \      return false;
3 T+ W3 m* W2 ^) `6 |8 _8 n$ z    }
( w. Y% }) X2 S2 ^5 c4 u* l    if(kind==1){
        //如果是找窝，因为目标点已经明确，所以比较目标点和当前点的距离，小于VR表示已经找到
6 D; S5 }1 G1 L# R/ v( T6 T        if(Distance(nowPt,AimPt)&lt;=VR){
            lastPt=new Point(nowPt.x,nowPt.y);
            //如果找到了目标，就直接移动到目标点
            nowPt.x=AimPt.x;
            nowPt.y=AimPt.y;</P>
<P>              //计算最后的总距离
              Count_distance+=Distance(lastPt,nowPt);
              //比较大小，记录较小的距离
              if(Count_distance&lt;Min_distance||Min_distance&lt;0){
                  Min_distance=Count_distance;
              }
              //清除总距离记录
              Count_distance=0;
, i" f* c  w+ k5 V( T) @1 G            //把目标点定为食物点，起始点定为窝
            AimPt=new Point(FoodPt);
            StartPt=new Point(OriginPt);</P>
<P>            //重新置信息素
. h$ n$ |' Q; E: Q            Pheromone_count=Max_Pheromone;</P>
<P>            //清空历史纪录
$ p: L* ~5 H4 \+ Y! O            HistoryPoint.removeAllElements();</P>
<P>            //主方向反向
            Main_direct=(Math.PI+Main_direct)%(2*Math.PI);</P>
<P>            //找到次数+1
            FoundTimes++;
) B; p! @% A- _6 V            return true;
: T2 H) W% C+ D3 m        }
4 e, A3 M' N- b: F        return false;
    }
    return false;
}
        private double SelectDirect(){
                //选择方向，最后选择的方向为主方向加一个随机扰动
                double direct,e=0;
1 G0 w% R- I9 r                if(Main_direct&lt;0){
- a) {0 h; I$ q; `4 P                      //如果目前还没有主方向角，就随机的选择一个
: ?9 Q2 l' c9 ]+ V; r        e=2*Math.PI*Math.random();
: q2 [  X; s3 p( B8 t3 c# f0 R# W0 g                      Main_direct=e;
                }
6 w! }$ x' x' x' U# M" B                //选择主方向角
                direct=Main_direct;</P>
6 `$ W9 A' d) I0 D1 _<P>                //做一个随机模型，产生两个随机数，x,y都是[0,1]内的，这样x^2-y^2就是一个
9 t% k- I* \2 Z# j; K- R                //[-1，1]的随机数，并且在0点附近的概率大，两边小
                double re=Math.random();
( h1 F3 H9 M: [7 _) o3 u                double re1=Math.random();
9 J0 Y$ ~0 ]: Z                direct+=Math.PI*(re*re-re1*re1)/2;
1 ?) {: W  s$ Y                if(re&lt;0.02){
0 M0 X6 e6 k1 t0 ^8 s                  //以小概率0.02改变主方向的值，主方向的选取为从蚂蚁记住的点中随机选一个点，计算当前点和这个点之间的方向角。
                  int size=(int)(re1*memory)+1;
                  if(HistoryPoint.size()&gt;size){
5 T+ p/ ~" c" \& ]$ I2 _; K+ w                    Point pt=(Point)(HistoryPoint.elementAt(HistoryPoint.size()-size));
                    if(pt.x!=nowPt.x||pt.y!=nowPt.y){
                       Main_direct=GetDirection(pt,nowPt);
; g0 e6 Q+ w* C6 r) |( U                    }
) G# l2 A* J  g$ S/ T                  }
/ N+ I% _3 x2 s8 [8 D5 {2 }0 |                }
9 X+ X: K9 y% M               return direct;</P>
7 {; J8 F  H% z2 O- Z5 C<P>        }
# r' y0 c. L2 P1 k+ q        private Point Evade_obs(int deltx,int delty){
              //这个函数根据决策的位移值进行敝张的判断，算出真实可以移动到的点
5 [9 _) [) ]# Z4 _' N" }              //要移动到的目标点是(nowPt+delt),当前点是nowPt，那么搜索nowPt到(nowPt+delt)
2 A0 i6 a0 B$ o: k: e& @& U+ `9 X              //这条直线上的所有点，看有没有障碍物！根据直线的参数方程：
              //x=p1x+(p2x-p1x)*t,y=p1y+(p2y-p1y)*t;
              //其中t是参数，取值[0,1]，步长为abs(max{p2x-p1x,p2y-p1y})，
              //p1,p2在这里分别是nowPt和nowPt+delt
              Point pt=new Point(0,0);
4 q; t) M+ S5 s$ V- m9 K+ R8 e$ n. J              int x,y;
              int delt=deltx;
              if(Math.abs(delty)&gt;Math.abs(deltx))delt=delty;
              if(delt==0)return nowPt;
              for(double t=0;t&lt;=1;t+=1/(double)(Math.abs(delt))){
                  x=(int)(deltx*t+nowPt.x);
                  y=(int)(delty*t+nowPt.y);
                  x=(x+width)%width;
                  y=(y+height)%height;
                  if(local_colony.obs_grid[x][y]&gt;=0){</P>
5 c/ }% I2 A' p% q; Y$ y<P>                     //如果移动方向发现障碍物，那么就改变目标点和主方向
                     //新目标点为障碍物前方的点，主方向随机取值
                     deltx=pt.x-nowPt.x;delty=pt.y-nowPt.y;
                     double disturb=4*Math.PI*(Math.random()-0.5);
                     Main_direct=(disturb+2*Math.PI)%(2*Math.PI);
                     break;
, `$ ?( X( ?+ J8 @/ T" m* u                  }
                  pt=new Point(x,y);
                }</P>
<P>                //计算得出实际能够到达的目标点
  x=(nowPt.x+deltx+width)%width;
0 l8 g; R/ m! |; _! A* d+ ]  y=(nowPt.y+delty+height)%height;
) q' \+ P. [9 A% L; g5 _/ A         return new Point(x,y);
5 l9 R( q* V* n9 f5 t6 n        }
- m) ~% Z! r2 z; i; d        private double GetDirection(Point pt1,Point pt2){
. v- |/ B5 ?4 L: a        //这个函数为指定两个点pt1和pt2，给出pt1--&gt;pt2的方向角
% p9 j9 ~! B" q" }6 m8 m3 `6 a        //此函数的难度主要在于，我们的世界是球面，因此需要从多个方向计算方向角，
3 i% X; I3 n# k; D7 Z0 t        //其中方向角是所有可能的角中使得两点连线距离最短的角。
               double e;
4 _9 f: f# L0 Z               int deltx1=pt2.x-pt1.x;
               int deltx2;
/ v$ g+ B7 ~" m! V+ D; T8 ^9 i, D               if(pt2.x&gt;pt1.x)deltx2=pt2.x-pt1.x-width;
               else deltx2=pt2.x+width-pt1.x;
$ x" b& Z; v+ N/ G. c               int delty1=pt2.y-pt1.y;
6 S( d8 w0 b5 }  ?               int delty2;
               if(pt2.y&gt;pt1.y)delty2=pt2.y-pt1.y-height;
" z, C% ]3 i6 W5 A% M* X6 r: a               else delty2=pt2.y+height-pt1.y;
& Z! D: c4 x4 o3 Y               int deltx=deltx1,delty=delty1;
               if(deltx==0&amp;&amp;delty==0)return -1;
               if(Math.abs(deltx2)&lt;Math.abs(deltx1)){
    deltx=deltx2;
               }
1 P) k7 O' Q6 A) ]        if(Math.abs(delty2)&lt;Math.abs(delty1)){
; ~3 Y/ `* R+ x  |5 k% x; @                  delty=delty2;
               }
               if(deltx!=0){
                    e=Math.atan((double)(delty)/(double)(deltx));
+ h9 {( k( d5 u9 @                    if(deltx&lt;0){
3 V" d4 S: j: v( G" [. c. _# ~                       if(e&lt;0) e=e-Math.PI;
6 ^# G& m9 M2 ~$ ]" W9 [: T2 t                       else e=e+Math.PI;
                    }
                }else{
                    if(delty&gt;0)e=Math.PI/2;
                    else e=-Math.PI/2;
                }
7 z" q+ o$ b' Y# E1 O* V5 E2 r                e=(e+Math.PI*2)%(2*Math.PI);
; ?1 T8 g( o/ X                return e;
& m+ R$ s* J# A& V        }
        private double Distance(Point pt1,Point pt2){
        //给定两点pt1,pt2，计算它们之间的距离，难点在于世界是球面，所有有坐标循环的情况，
/ Q6 o3 V/ ]$ H) M+ d# R' }0 K        //这里计算的是所有可能距离中最小的
' {& k" q  R1 E% [6 J- b1 G6 i8 v            int dx1=pt1.x-pt2.x;
            int dx2;
            int dx,dy;
            if(pt1.x&gt;pt2.x)dx2=pt1.x+width-pt2.x;
5 j7 |  K( F% N+ h, I            else dx2=pt2.x+width-pt1.x;
            int dy1=pt1.y-pt2.y;
            int dy2;
7 h3 Q& p$ J/ U0 H5 a+ ^            if(pt1.y&gt;pt2.y)dy2=pt1.y+height-pt2.y;
) k6 \% O+ f0 S5 _" p* Q3 j' u            dy2=pt2.y+height-pt1.y;
. N+ t1 C2 I* r9 Z' ~            if(Math.abs(dx1)&lt;Math.abs(dx2))dx=dx1;
            else dx=dx2;
5 a: ~, {0 `9 g3 [2 X1 }, t0 N            if(Math.abs(dy1)&lt;Math.abs(dy2))dy=dy1;
7 O( M4 D9 V/ D& }0 W5 K' @6 |            else dy=dy2;
            return Math.sqrt(dx*dx+dy*dy);
        }
; d7 R3 W7 b6 [; d    public void clone(ant ant1){
        //把蚂蚁ant1的属性拷贝到本蚂蚁
     nowPt=new Point(ant1.nowPt);
( y5 c% H& d6 o% q8 v/ f* T6 Z        OriginPt=new Point(ant1.OriginPt);
        FoodPt=new Point(ant1.FoodPt);
. a1 B+ U3 v2 b) d, n        StartPt=new Point(ant1.StartPt);
        AimPt=new Point(ant1.AimPt);
        lastPt=new Point(ant1.lastPt);
2 d3 Z! r( W/ g8 w& H6 T' [        VR=ant1.VR;
        id=ant1.id;
$ P, Z  }1 ]& X; Y+ t/ I, y, C        color=ant1.color;
" c" Z- L5 B: W5 r0 h        back_color=ant1.back_color;
5 r6 T" [% A. S% V+ u! F: P% k        height=ant1.height;
        width=ant1.width;
6 }2 F! D3 Y2 q7 k$ Q( M6 B        local_colony=ant1.local_colony;
& T4 h) q3 M1 H% ]) @7 a5 X  y        Phe=ant1.Phe;
        mistake=ant1.mistake;
        HistoryPoint=ant1.HistoryPoint;
5 l* Z, w4 R% g( W5 w        Main_direct=ant1.Main_direct;
- c/ [. g9 F" _1 S        FoundTimes=ant1.FoundTimes;
        Max_Pheromone=ant1.Max_Pheromone;
, a+ g, r, j1 _6 _' v4 `' X1 e        Pheromone_count=ant1.Pheromone_count;
        memory=ant1.memory;
& x! H! C% ]5 ?: |  F+ t- n6 [$ U        Count_distance=ant1.Count_distance;
0 W" @  n5 P# r6 O7 T        Min_distance=ant1.Min_distance;
    }
( ^6 w$ n- l# F, c' s}</P>

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