如何使用递归方法更改 2D 列表中的所有相邻元素？

Question

我正在尝试制作一个小游戏，但我无法让它按照我需要的方式运行。我需要找到一种方法（我在递归地猜测？）来改变一个 2D 列表，以便所有相邻的字符都被替换为不同的字符。例如，如果我有一个这样的 2D 列表：

[['#', '#', '#', '@', '@', '#', '#', '#', '%'], ['#', '#' , '@', '@', '&', '&', '&', '#', '%'], ['@', '#', '#', '#', '#', '#', '&', '#', '%'], ['@', '@', '@', '@', '#', '#', '#', '%', '%'], ['#', '@ ', '%', '%', '%', '%', '%', '%', '%']]

它应该像这样打印在一个网格中：

   012345678
0  $$$@@$$$%
1  $$@@&&&$% 
2  @$$$$$&$%
3  @@@@$$$%%
4  $@%%%%%%%

例如，如果用户在第 3 行第 1 列输入“%”，则每个相互连接的“@”都应更改为所需的符号，使其变为：

   012345678
0  $$$@@$$$%
1  $$@@&&&$% 
2  %$$$$$&$%
3  %%%%$$$%%
4  $%%%%%%%%

我们的目标是让所有东西都成为同一个符号。我填充这些空间的功能目前如下所示，并且仅在所需位置替换符号，并且没有与之相邻的任何内容：

def fill(gameBoard, targetSymbol, userSymbol, row, col):

    if gameBoard[row][col] != targetSymbol:
        pass
    elif gameBoard[row][col] == targetSymbol:
        gameBoard[row][col] = userSymbol 

我知道目前这有点简单，但我尝试过的大部分方法最终都不起作用。让它也改变相邻点的最佳方法是什么？我假设递归是最好的，但我还没有真正用递归做太多事情，我正在努力弄清楚让它工作背后的逻辑。

Answer 1

这是在选定位置填充矩阵的非常粗略的递归方式。它绝对可以写得更短，但至少可以开始：

matrix = [['#', '#', '#', '@', '@', '#', '#', '#', '%'],
          ['#', '#', '@', '@', '&', '&', '&', '#', '%'],
          ['@', '#', '#', '#', '#', '#', '&', '#', '%'],
          ['@', '@', '@', '@', '#', '#', '#', '%', '%'],
          ['#', '@', '%', '%', '%', '%', '%', '%', '%']]

def _fill(data, x, y, ch, orig=None, seen=None):
    if orig is None:
        orig = data.get((x, y), None)

    if seen is None:
        seen = set()

    #fill up
    if (x, y-1) in data and (x, y-1) not in seen and data.get((x, y-1), None) == orig:
        seen.add((x, y-1))
        _fill(data, x, y-1, ch, orig, seen)
        data[(x, y-1)] = ch

    #fill down
    if (x, y+1) in data and (x, y+1) not in seen and data.get((x, y+1), None) == orig:
        seen.add((x, y+1))
        _fill(data, x, y+1, ch, orig, seen)
        data[(x, y+1)] = ch

    #fill left
    if (x-1, y) in data and (x-1, y) not in seen and data.get((x-1, y), None) == orig:
        seen.add((x-1, y))
        _fill(data, x-1, y, ch, orig, seen)
        data[(x-1, y)] = ch

    #fill right
    if (x+1, y) in data and (x+1, y) not in seen and data.get((x+1, y), None) == orig:
        seen.add((x+1, y))
        _fill(data, x+1, y, ch, orig, seen)
        data[(x+1, y)] = ch

def fill(matrix, x, y, ch):
    d = {}
    for i, row in enumerate(matrix):
        for j, data in enumerate(row):
            d[(i, j)] = data

    _fill(d, x, y, ch)

    rv = []
    for i, row in enumerate(matrix):
        rv.append([])
        for j, data in enumerate(row):
            rv[-1].append(d[(i, j)])

    return rv

from pprint import pprint
print('Old matrix:')
pprint(matrix)
print('-' * 80)
print()
print('Filled matrix:')
matrix = fill(matrix, 3, 1, '%')
pprint(matrix)

打印：

Old matrix:
[['#', '#', '#', '@', '@', '#', '#', '#', '%'],
 ['#', '#', '@', '@', '&', '&', '&', '#', '%'],
 ['@', '#', '#', '#', '#', '#', '&', '#', '%'],
 ['@', '@', '@', '@', '#', '#', '#', '%', '%'],
 ['#', '@', '%', '%', '%', '%', '%', '%', '%']]
--------------------------------------------------------------------------------

Filled matrix:
[['#', '#', '#', '@', '@', '#', '#', '#', '%'],
 ['#', '#', '@', '@', '&', '&', '&', '#', '%'],
 ['%', '#', '#', '#', '#', '#', '&', '#', '%'],
 ['%', '%', '%', '%', '#', '#', '#', '%', '%'],
 ['#', '%', '%', '%', '%', '%', '%', '%', '%']]

Answer 2

是的，递归是一种可能的解决方案。这是我的方法。为了简单起见，我使用了 numpy，但应该与 python 列表类似。

import numpy as np

table = np.array([['#', '#', '#', '@', '@', '#', '#', '#', '%'],
                  ['#', '#', '@', '@', '&', '&', '&', '#', '%'],
                  ['@', '#', '#', '#', '#', '#', '&', '#', '%'],
                  ['@', '@', '@', '@', '#', '#', '#', '%', '%'],
                  ['#', '@', '%', '%', '%', '%', '%', '%', '%']])
print('original:')
print(table)

def fill(gameBoard, i, j, symbol):
    if gameBoard[i, j] != symbol:
        originalSymbol = gameBoard[i, j]
        def r(i, j):
            if i < 0 or i >= gameBoard.shape[0] or j < 0 or j >= gameBoard.shape[1]:
                # out of bounds
                return
            #change symbol if it is adjacent
            if gameBoard[i,j] == originalSymbol:
                gameBoard[i,j] = symbol
                for di, dj in [(0, 1), (0, -1), (1, 0), (-1, 0)]:
                    r(i+di, j+dj)
        r(i, j)
    return gameBoard

print('modified:')
print(fill(table, 3, 1, '%'))

输出：

original:
[['#' '#' '#' '@' '@' '#' '#' '#' '%']
 ['#' '#' '@' '@' '&' '&' '&' '#' '%']
 ['@' '#' '#' '#' '#' '#' '&' '#' '%']
 ['@' '@' '@' '@' '#' '#' '#' '%' '%']
 ['#' '@' '%' '%' '%' '%' '%' '%' '%']]
modified:
[['#' '#' '#' '@' '@' '#' '#' '#' '%']
 ['#' '#' '@' '@' '&' '&' '&' '#' '%']
 ['%' '#' '#' '#' '#' '#' '&' '#' '%']
 ['%' '%' '%' '%' '#' '#' '#' '%' '%']
 ['#' '%' '%' '%' '%' '%' '%' '%' '%']]

Answer 3

没有进口：

def fill(board, strT, strS, intR, intC):
    if (intR < len(board) and intC < len(board[0]) and strT == board[intR][intC] and strT != strS):
        board[intR][intC] = strS # Replace the symbol at the current coordinates
        fill(board, strT, strS, intR + 1, intC) # Search down
        fill(board, strT, strS, intR - 1, intC) # Search up
        fill(board, strT, strS, intR, intC + 1) # Search right
        fill(board, strT, strS, intR, intC - 1) # Search left

Answer 4

我会推荐这个，但从您的回复来看，这似乎不是您想要的。您的游戏的其余代码是什么样的？如果没有上下文，我无法确切知道您需要什么。另一个用户推荐了这个用于填充功能，但我可以看到这对你可能没有用。因此，当您编辑评论时，您可以在此下方发表评论。到时候我会更好的回答。

if seen is None:
    seen = set()

#fill up
if (x, y-1) in data and (x, y-1) not in seen and data.get((x, y-1), None) == orig:
    seen.add((x, y-1))
    _fill(data, x, y-1, ch, orig, seen)
    data[(x, y-1)] = ch

#fill down
if (x, y+1) in data and (x, y+1) not in seen and data.get((x, y+1), None) == orig:
    seen.add((x, y+1))
    _fill(data, x, y+1, ch, orig, seen)
    data[(x, y+1)] = ch

#fill left
if (x-1, y) in data and (x-1, y) not in seen and data.get((x-1, y), None) == orig:
    seen.add((x-1, y))
    _fill(data, x-1, y, ch, orig, seen)
    data[(x-1, y)] = ch

#fill right
if (x+1, y) in data and (x+1, y) not in seen and data.get((x+1, y), None) == orig:
    seen.add((x+1, y))
    _fill(data, x+1, y, ch, orig, seen)
    data[(x+1, y)] = ch