[Maze.java]
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//迷路を自動生成する
import java.io.*;

class Maze{       //迷路の自動生成を行う
  static final int MAX_SIZE     = 30;    //サイズの最大値
  static final int MAX_TH       = 20;    //分岐度の最大値
  static final int DEFAULT_SIZE = 15;    //デフォルトのサイズ
  static final int DEFAULT_TH   =  4;    //デフォルトの分岐度
  public static Map map;                 //迷路のマップ

  public static void main(String args[])throws IOException{
    //コマンドラインのオプションスイッチを調べる
    boolean isnodialogic = false;     //非対話モードか？
    boolean isdigitoutput = false;    //数値出力か？
    int num = 0;
    if(args.length > 0){
      if(args[0].equals("-h"))
        showUsage(0);                 //-hの時は使用法を出力して終了
      isdigitoutput = args[0].equals("-d");
      isnodialogic = (args[0].equals("-n") | isdigitoutput);
      num = 1;
    }
    //マップの生成
    Rc size = new Rc(DEFAULT_SIZE, DEFAULT_SIZE);
    if(args.length-num < 1){      //java Maze [-n|-d]
      if(!isnodialogic){          ///java Maze
        System.out.println("生成する迷路のサイズを入力してください。");
        size.r = inNum(1, MAX_SIZE, "縦方向:");
        size.c = inNum(1, MAX_SIZE, "横方向:");
      }
    }else{                        //java Maze [-n|-d] param1 ...
      size.r = getParam(args[num+0], 1, MAX_SIZE);
      if(args.length-num < 2)     ///java Maze [-n|-d] size
        size.c = size.r;           //サイズのパラメータ１つのとき横=縦
      else                        ///java Maze [-n|-d] size1 size2 ...
        size.c = getParam(args[num+1], 1, MAX_SIZE);
    }
    map = new Map(size);           //マップを作成する
    Rc start = new Rc(1, 1);
    if(args.length-num < 4){       //始点位置指定ないとき
      if(!isnodialogic){
        map.show();
        System.out.println("迷路の開始位置を指定してください。");
        start.r = inNum(1, size.r, "行位置:");
        start.c = inNum(1, size.c, "列位置:");
      }
    }else{                        //java Maze [-n|-d] h w sr sc ...
      start.r = getParam(args[num+2], 1, size.r);
      start.c = getParam(args[num+3], 1, size.c);
    }
    Rc goal = new Rc(size.r, size.c);
    if(args.length-num < 6){       //終点位置指定ないとき
      if(!isnodialogic){
        if(args.length-num >= 4)
          map.show();
        System.out.println("迷路の終了位置を指定してください。");
        goal.r = inNum(1, size.r, "行位置:");
        goal.c = inNum(1, size.c, "列位置:"); 
      }
    }else{                        //java Maze [-n|-d] h w sr sc gr gc ...
      goal.r = getParam(args[num+4], 1, size.r);
      goal.c = getParam(args[num+5], 1, size.c);
    }
    int mx = DEFAULT_TH;
    if(args.length-num < 7){      //分岐度指定ないとき
      if(!isnodialogic){
        System.out.print("迷路の枝分かれの度合いを指定して下さい。");
        mx = inNum(1, MAX_TH, ":");
      }
    }else                        //java Maze [-n|-d] h w sr sc gr gc mx
      mx = getParam(args[num+6], 1, MAX_TH);
    //迷路の生成
    createMaze(start, mx);       //迷路を伸長させる
    for(int i=1; i<=size.r; i++){
      for(int j=1; j<=size.c; j++){
        if(map.isUndef(new Rc(i, j)))  //マップに隙間があるうちは伸長させる
          createMaze(new Rc(i, j), mx);
      }
    }
    map.cleanUp(start, goal);     //隙間をなくして迷路を仕上げる
    //結果を出力する
    map.show(isdigitoutput);
  }

  static void createMaze(Rc p, int mx){
    //スレッドを起動して迷路を伸長させる
    map.connect(p);    //(隣に'道'があればつなげて)道を配置する
    Thread th = new Thread(new Branch(p, mx)); //処理を行うスレッド
    th.start();        //処理を開始する
    try{
      th.join();       //スレッドが終了するまで待つ
    }catch(InterruptedException e) {
    }
  }

  static int getParam(String arg, int min, int max){
    //指定した範囲の整数をコマンドラインのパラメータから得る
    int param = 0;
    try{
      param = Integer.parseInt(arg);  //文字列->int型にする
    }catch(NumberFormatException e){
      showUsage(1);     //int型にならないときUsageを出力して終了
    }
    param = Math.max(param, min);  //数を範囲に収める
    param = Math.min(param, max);
    return param;
  }  

  static int inNum(int min, int max, String str)throws IOException{
    //指定した範囲内の整数をキーボード入力から得る
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    boolean flag = true;
    int num = min;
    do{
      System.out.print(str + "[" + min + "-" + max + "]");
      try{
        num = Integer.parseInt(br.readLine()); //入力文字列->int型に変換
        if ((num>=min) && (num<=max))      //数の範囲を調べる
          flag = false;
      }catch(NumberFormatException e){
      }
    }while(flag);       //範囲内の数が得られるまでループを実行
    return num;
  }

  static void showUsage(int status){
    //このプログラムの起動方法を表示して終了する
    System.err.println("Usage:");
    System.err.println("  java Maze [-n | -d] [縦サイズ [横サイズ [始点行位置 始点列位置 [終点行位置 終点列位置 [分岐度]]]]]");
    System.err.println("  java Maze -h");
    System.err.println();
    System.err.println("    -n:       非対話モード。結果の図のみ出力します。");
    System.err.println("    -d:       非対話モード。結果を数値データとして出力します。");
    System.err.println("    -h:       このUsageを表示します。");
    System.err.println("    縦サイズ:   1 - " + MAX_SIZE + " [非対話モード デフォルト=" +DEFAULT_SIZE + "]");
    System.err.println("    横サイズ:   1 - " + MAX_SIZE + " 縦サイズ指定時 デフォルト=縦サイズ [縦サイズ]");
    System.err.println("    始点位置: [(1, 1)]");
    System.err.println("    終点位置: [(縦サイズ, 横サイズ)]");
    System.err.println("    分岐度:   1 - " + MAX_TH + " [" + DEFAULT_TH + "]");
    System.exit(status);  //終了する
  }
}

class Rc{    //座標(行, 列)型を扱うクラス
  public int r, c;           //行, 列成分 
  static final int UP    = 0;       //'上'
  static final int RIGHT = 1;       //'右'
  static final int DOWN  = 2;       //'下'
  static final int LEFT  = 3;       //'左'

  public Rc(int ir, int ic){
    r = ir;
    c = ic;
  }

  public Rc next(int dirc){ //上下左右隣を求める
    int nr = r, nc = c;
    switch(dirc){
    case UP:    //上隣
      nr--;
      break;
    case RIGHT: //右隣
      nc++;
      break;
    case DOWN:  //下隣
      nr++;
      break;
    case LEFT:  //左隣
      nc--;
      break;
    }
    return new Rc(nr, nc);
  }
}
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