Java算法：控制機器人

今天遇到一個有點好玩的算法，就是通過一系列的指令來控制機器人的行走，最後要求定位機器人的準確位置。第一次寫還寫錯了，改了一次才正確，覺得很有意思，就記下來了。

機器人有 4種指令：

1. forward x，前進 x 米。
2. back x，先向後轉，然後前進 x 米。
3. left x，先向左轉，然後前進 x 米。
4. right x，先向右轉，然後前進 x 米。

現在把機器人放在座標軸原點，起始朝向爲 x軸正方向。經過一系列指令以後，你能告訴蒜頭君機器人的座標位置嗎。座標軸上一個單位長度表示 1 米。

 

輸入格式

第一行輸入一個整數 n(1≤n≤100) 表示指令的個數。

接下里 n 行，每行輸入形如上面的指令，其中 −1000≤x≤1000。

輸出格式

輸出兩個整數 x,y表示機器人最後座標。用空格隔開。

樣例輸入

10

back -9

left 3

left 8

back 15

right 10

right -7

right -3

left 11

right 17

left 3

樣例輸出

9 -7

分析：拿到這樣一個問題，首先想到的事不難，應該很簡單，座標有四個方向，直接寫出關於四個方向的方法定義就行了，雖然確實是如此，但是我們不得不考慮一個問題，機器人是有正面的，每一次的轉向都是相對於他自己，而不是座標軸。而我們需要的答案卻是座標軸值。所以我們光簡單的規定座標的方向是不行的，我們還要定義機器人的方向（機器人面對的方向），並在兩個方向上建立一定的聯繫。

就比如題目所說，機器人首先是面對x軸正方向，機器人可以向任何一個方向移動，但是移動之後不僅僅是座標軸值改變了，對於機器人本身而言，相對於機器人的方向也變了。比如機器人第一步要向x軸負方向走 -8米，我們知道，朝負方向走 -8米，其實相當於正方向走了 8米，但是此時的機器人朝向已經改變，從面相x正半軸變爲面向x負半軸。而對於下一次的移動，機器人還是針對於自身的前後左右進行移動，並且這種變化每一次移動都會改變。

經過上述分析(如果有疑惑可以自己畫個圖，很簡單就能理解)，我們知道，需要定義一個值來表示機器人此時的朝向（機器人相對於座標軸）。在接下來的代碼中，用headTo表示，其值是 1，2,3,4.分別代表朝x+，y-，x-，y+ 方向。對於代碼中的其他方法基本上就能見名知意了，此時還有一個需要注意的細節：

在機器人每一次移動後，我們需要更新機器人的朝向信息，也就是headTo的值，不然不能得到正確結果。整體代碼如下：

import java.util.Scanner;
public class RobotWalking 
{
	private int x;
	private int y;
	private int headTo;
	public RobotWalking()
	{
		this.x=0;
		this.y=0;
		//default head to x+; 2 stand for y-;3 stand for x-;4 stand for y+;
		this.headTo=1;
	}
	public void direction(int dir)
	{
		this.headTo=dir;
	}
    /*The fallowing 4 methods:4 kinds of actions of the robot
    Every time you move the robot,you had to change the direction info of the robot	
    */
    public void UP(int steps)
	{
		switch(this.headTo)
		{
		case 1:this.x+=steps;this.headTo=1;break;
		case 2:this.y-=steps;this.headTo=2;break;
		case 3:this.x-=steps;this.headTo=3;break;
		case 4:this.y+=steps;this.headTo=4;break;
		}
		
	}
	public void DOWN(int steps)
	{
		switch(this.headTo)
		{
		case 1:this.x-=steps;this.headTo=3;break;
		case 2:this.y+=steps;this.headTo=4;break;
		case 3:this.x+=steps;this.headTo=1;break;
		case 4:this.y-=steps;this.headTo=2;break;
		}
	}
	public void RIGHT(int steps)
	{
		switch(this.headTo)
		{
		case 1:this.y-=steps;this.headTo=2;break;
		case 2:this.x-=steps;this.headTo=3;break;
		case 3:this.y+=steps;this.headTo=4;break;
		case 4:this.x+=steps;this.headTo=1;break;
		}
		
	}
	public void LEFT(int steps)
	{
		switch(this.headTo)
		{
		case 1:this.y+=steps;this.headTo=4;break;
		case 2:this.x+=steps;this.headTo=1;break;
		case 3:this.y-=steps;this.headTo=2;break;
		case 4:this.x-=steps;this.headTo=3;break;
		}
	}
    //Method to display the robot locatipn!
	public void GetLocation()
	{
		System.out.println(this.x+" "+this.y);
	}
	public static void main(String[] args) 
	{
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		int numbers=sc.nextInt();
        //Save the code which can control the moving directions of the robot
		String[] method=new String[numbers];
        //Save the steps number of every move
		int steps[]=new int[numbers];
		for(int i=0;i<numbers;i++)
		{
			method[i]=sc.next();
			steps[i]=sc.nextInt();
		}
		RobotWalking test=new RobotWalking();
        //Start to move the robot and calculate the final location!
		for(int i=0;i<numbers;i++)
		{
			switch(method[i])
			{
			case "forward":test.UP(steps[i]);break;
			case "back":test.DOWN(steps[i]);break;
			case "left":test.LEFT(steps[i]);break;
			case "right":test.RIGHT(steps[i]);break;
			}
			
		}
		test.GetLocation();
	}

}

運行結果如圖：

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