Python迷宫解决程序：如何标记正确的路径答案

【问题标题】：Python Maze solving program: how to mark correct pathPython迷宫解决程序：如何标记正确的路径
【发布时间】：2014-09-15 23:52:47
【问题描述】：

我编写了一个递归解决迷宫的程序。它打开一个包含迷宫的文本文件，将其转换为列表列表，然后尝试递归解决它。这是解决迷宫的部分：

def search(x,y, mazeList):
    # returns True if it has found end of maze
    if mazeList[x][y] == 'E':
        return True
    # returns False if it encounters a wall
    elif mazeList[x][y] == '-':
        return False
    elif mazeList[x][y] == '+':
        return False
    elif mazeList[x][y] == "|":
        return False
    # returns False if it finds a visited path
    elif mazeList[x][y] == '*':
        return False
    # marks path with '*'
    mazeList[x][y] = '*'

    # recursive search        
    if ((search(x+1, y, mazeList))
        or (search(x, y-1, mazeList))
        or (search(x-1, y, mazeList))
        or (search(x, y+1, mazeList))):
        return True
    return False

在迷宫中，“-”、“+”和“|”组成迷宫的墙壁，可以导航空白空间，“E”是迷宫的尽头。它从迷宫的左下方开始，然后从那里开始。我希望用*标记正确的路径，但是它用*标记它所走的每条路径，即使它是它回溯的错误路径。

那么我该如何编辑我的代码，以便最后只有从开始到结束的正确路径用 * 标记

【问题讨论】：

请先修正缩进！
@BasSwinckels 很抱歉，现在一切都解决了。

标签： python recursion maze

【解决方案1】：

您可以尝试在“回来的路上”重写路径，使用与用于创建访问路径的“*”不同的符号。

示例：替换

if mazeList[x][y] == 'E':
        return True

与

if mazeList[x][y] == 'E':
        mazeList[x][y] = 'o'
        return True

和

if ((search(x+1, y, mazeList))
        or (search(x, y-1, mazeList))
        or (search(x-1, y, mazeList))
        or (search(x, y+1, mazeList))):
        return True

与

if ((search(x+1, y, mazeList))
        or (search(x, y-1, mazeList))
        or (search(x-1, y, mazeList))
        or (search(x, y+1, mazeList))):
        mazeList[x][y] = 'o'
        return True

希望路径将用 o's 编写。不过没测试过

【讨论】：

这是正确的。它依赖于 Python 进行短路布尔求值这一事实，因此一旦其中一个搜索返回 True，其他搜索将不会被调用。（否则你会标记多个正确的路径。）另外，没有必要在字母E上标记。

【解决方案2】：

简而言之，只要您return True，就将一个单元格标记为属于正确的路径。你必须用星星以外的东西来标记它。此外，一旦你找到了一个正确的方向，就不要尝试其他方向。（更新：Python 确实支持短路布尔求值，但以下代码不依赖它。）。所以你可以这样写：

dx = [1, -1, 0, 0]   # better define dx and dy globally 
dy = [0, 0, 1, -1]
for i in range(4):
  if search(x+dx[i], y+dy[i], mazeList):
    mazeList[x][y] = '!'
    return True
return False

第一部分可以更简洁：

  if mazeList[x][y] == 'E':
    return True
  elif mazeList[x][y] != ' ':
    return False
  else:

或者，您可以使用mazeList[x][y] in ['+', '-']。

一般来说，当你在做某种Depth-first search 时，你会在递归函数的末尾打印出正确的答案，当你回溯时，而不是当你第一次输入它时，因为你不知道先验，哪个方向是正确的。同样适用，例如找到并打印图中的欧拉环（如果有的话）。

【讨论】：

【解决方案3】：

作为“取消标记”路径的替代方法，您可以尝试以下操作：不要只返回 True 或 False，而是返回您找到的路径，然后使用另一种方法绘制标记。

当您找到"E" 时，您只需返回[(x, y)]。您的递归搜索可能如下所示：

for (dx,dy) in [(+1,0), (-1,0), (0,+1), (0,-1)]:
    path = search(x+dx, y+dy, mazeList)
    if path: # path is a (non-empty) list
        return [(x, y)] + path

随着递归调用的返回，这将逐步构建并返回到目标的路径，从目标到开始。

当然，由于您依靠标记的路径来避免重新访问以前的位置，因此您将需要一些其他方法，例如以前访问过的位置的全局 set。

另请注意，您的算法是深度优先搜索，因此不会找到最短的路径，而是找到目标的任何路径。为此使用breadth-first-search 可能会更好，但这需要对代码进行一些重大重组，使用队列而不是递归来实现。

【讨论】：