Làm thế nào một mạch hoặc hệ thống điện (như đá đỏ trong Minecraft) nên được thực hiện

Tôi muốn thực hiện một hệ thống năng lượng như hệ thống đá đỏ trong minecraft.

Tôi có n nguồn điện và m cáp. Nếu tôi ngắt kết nối nguồn điện hoặc cáp, mạch sẽ tắt.

Làm cách nào để tránh vòng tròn? Nếu mỗi cáp có trạng thái "bật" cấp nguồn cho các cáp gần đó, tôi có thể tạo các vòng tròn vô hạn nơi không có nguồn điện liên quan (xem hình ảnh). Trang web cộng là nó chạy trong T = m

Tôi có thể gửi nguồn điện thông qua biểu đồ bắt đầu từ mọi nguồn điện và trong mỗi cuộc gọi cập nhật, tôi tắt mọi dây cáp. Vấn đề là nó chạy trong T = n * m.

Có một thực hành tốt nhất? Trong Minecraft hệ thống đá đỏ rất chậm nên tôi nghĩ rằng tôi đã bỏ qua thứ gì đó.

EDIT: Hệ thống sẽ hoạt động mà không có sự phân rã dựa trên khoảng cách.

Tuyên truyền đệ quy. Ví dụ, bạn có một đèn được kết nối bởi các đối tượng cáp N với pin. Đèn hỏi cáp Nth nếu nó được cấp nguồn (đây là cáp được gắn trực tiếp vào đèn). Cáp Nth sau đó hỏi cáp N-1 nếu nó được cấp nguồn và cứ thế. Mỗi lần một đối tượng được hỏi liệu nó có được cung cấp năng lượng hay không, nó sẽ đặt một lastEvaluatedbiến theo thời gian khung hình hiện tại. Đệ quy chạm đáy trên một nút kết thúc, như pin, hoặc khi nó chạm tới một đối tượng đã được đánh giá khung đó (điều này tránh được đệ quy vô hạn). Những sự lan truyền này chỉ xảy ra khi hệ thống thay đổi. Các thay đổi bao gồm thêm / xóa các bộ phận hoặc công tắc đang được bật.

Không có sự phân rã khoảng cách hoặc hạn chế tương tự với hệ thống này. Tôi đã sử dụng nó để tạo ra một trình mô phỏng cổng logic và nó hoạt động cho các ví dụ logic khác nhau như flip-flop.

Trong minecraft có một phân rã dựa trên khoảng cách với khoảng cách phân rã rất ngắn (phạm vi 16 khối).

Những gì bạn cần nó là một bài kiểm tra kết nối giữa các biểu đồ .

Một cách để làm điều đó sẽ được lặp đi lặp lại mỗi cạnh và kết hợp các nút được kết nối và thành một nút duy nhất. Sau khi tất cả các cạnh đã biến mất, bạn sẽ kết thúc với một nút cho mỗi mạng. Sau đó gửi sức mạnh là chuyện nhỏ.

Một khối được cấp nguồn có một số kết nối đầu vào / đầu ra, nhưng tại điểm bắt đầu, chúng tôi không biết bất cứ khi nào nó là đầu vào hoặc đầu ra.

Mỗi khối có một "Điện áp" là năng lượng truyền đến nó trừ đi phần bị mất / sử dụng.

Một khối được cấp nguồn sẽ cung cấp năng lượng cho tất cả các khối xung quanh và mỗi khối sẽ lấy điện áp cao hơn từ các khối xung quanh. Bạn cũng có thể làm phức tạp hệ thống bằng cách xác định cường độ, nhưng tôi sẽ chỉ sử dụng điện áp cho đơn giản.

Mỗi khi thay đổi được thực hiện đối với mạch, bằng cách thêm / xóa các khối hoặc bằng chính mạch đó, thay đổi cần được truyền đến tất cả các mạch cho đến khi ổn định.

Tôi sẽ đề nghị bạn thiết kế một giao diện cho bất kỳ đối tượng được hỗ trợ (khối trong MC):

class PowerInterface
{
protected:
    std::vector<shared_ptr<PowerInterface>> sibling;

    double energy=0;
    bool   isActive = false;

    virtual void propagate(double inEnergy) = 0;

    virtual void addSibling(shared_ptr<PowerInterface> newSibling) = 0;
    virtual void removeSibling( shared_ptr<PowerInterface> remSibling) =0;
};

Vì vậy, giả sử bạn triển khai addSibling và removeSibling, phần quan trọng nhất là hàm tuyên truyền:

void PoweredCube::propagate( double inEnergy ) 
{
    // Define the behaviour
    energy = inEnergy-1.0; // Normal device
    energy = inEnergy-0.1; // Normal cable
    energy = 10.0;         // Normal source of power.

    if (energy<0.0)
    { 
        energy = 0.0;
        isActive = false;
        // No energy, so do not propagate anymore
        return;
    }
    isActive = true;

    // Propagate
    for (auto &s: sibling)
    {
        // Only propagate to sibling with less energy. 
        if (energy > s->energy) s->propagate( energy);
    }
}

Là một giải pháp đệ quy, mỗi khối nên giảm một chút năng lượng, không bao giờ tăng nó. Nguồn năng lượng có thể đặt giá trị cố định, nhưng không bao giờ tăng dựa trên đầu vào. Đó không phải là một vấn đề vì tất cả hệ thống "thực" đều hoạt động theo cách này.