改进迷宫搜索答案

【问题标题】：Improving maze search改进迷宫搜索
【发布时间】：2013-04-19 10:15:26
【问题描述】：

我做了一个简单的迷宫搜索算法，盲目地跑到一个单元格的每个方向检查是否找到了目标。它可以找到目标，但解决方案仍然很糟糕，因为它不会在找到目标时终止其他递归调用它绘制了它已经走过的所有路径，而不仅仅是一条通往目标的可能路径。我该如何改进呢？

伪代码中的基本算法是这样的：

function searchMaze(start_point, end_point, maze) {

 // If current point is goal I would like to abort other recursive calls
 if(start_point.equals(end_point)) {
   pathFound = true;
   drawPathInArray(); 
    return;
  }
 else {
    // if current point is not inside the array
   if(start_point_not_within_array)
   return
   else {
     // if current point is a wall or a cell that has already been visited
     if(cell_is_wall || cell_is_visited)
       return;
      else {
           // mark cell as possible path
           markCellInPathArray("#");
           setCellVisited();
           searchMaze(left_from_start_point, end_point, maze);
           searchMaze(right_from_start_point, end_point, maze);
           searchMaze(above_start_point, end_point, maze);
           searchMaze(below_start_point, end_point, maze); 
      }
   }
  }
}

【问题讨论】：

您为我们提供的算法限制不足。请通过添加进行编辑：1）您希望如何重现 2）终止条件
尝试使用 BFS - 广度优先搜索。它可以在不使用递归的情况下实现。

标签： java recursion backtracking maze

【解决方案1】：

让函数返回一个布尔值。每当您找到通往目标的路径时，返回 true，否则返回 false。从其中一个递归调用中获得返回值为 true 后返回。

所涉及的更改将是适当的返回语句并将您的 4 个递归调用更改为：

if (searchMaze(left_from_start_point, end_point, maze))
  return true;
if (searchMaze(right_from_start_point, end_point, maze))
  return true;
if (searchMaze(above_start_point, end_point, maze))
  return true;
if (searchMaze(below_start_point, end_point, maze))
  return true;

另外，你不应该在最后有一个setCellNotVisited() 吗？

注意：我看到你已经有一个pathFound 变量（可能是一个类变量）。在这种情况下，可能首选 Marco 的解决方案，但最好将其更改为返回值。

【讨论】：

谢谢，那是我忘记了。剩下的就是消除不必要的死胡同。我问自己，使用字符串数组来存储迷宫单元是否是个好主意，或者创建一个存储字符串、“已访问”属性并了解其周围单元的单元类是否会更好。
@user1812379 我可能会使用byte[][] 来表示值，boolean[][] 来表示已访问。不过，只要在正确的位置将visited 设置为false，就可以将visited 合并到值数组中（只需将其设为墙或给它一个单独的值）。我个人不喜欢 String[] 来表示矩阵 - 太不可变且不直观。
谢谢，但字符串仅用于打印迷宫符号。我不想使用数字。对于访问的标志，我使用布尔数组。第二句我还没看懂。
@user1812379 第二句还是第三句？ 第二次 - 可视化 - 当你访问一个单元时，建造一堵墙，当你回溯时，将其移除。 3rd - Strings 是不可变的 - 你无法更改它们。因此，“将 x 行、y 列的单元格设置为某个值”将涉及获取 String 行，将其更改为 char[]，修改正确的值，将其转换回 String 并将其分配回数组.对于byte[][]，它只是maze[x][y] = newValue。这是不直观的，因为每一行（或列）都是一个String（实际上只是一个数组，但无论如何）而不是一个数组，这更有意义。
第二句。 “消除不必要的路径”背后的想法并不明确。

【解决方案2】：

你应该在每个递归调用中添加你的标志：

pathFound = pathFound || searchMaze(left_from_start_point, end_point, maze);
pathFound = pathFound || searchMaze(right_from_start_point, end_point, maze);
pathFound = pathFound || searchMaze(above_start_point, end_point, maze);
pathFound = pathFound || searchMaze(below_start_point, end_point, maze);

如果 pathFound 为真，则忽略调用。

【讨论】：

【解决方案3】：

在 else 块中，如果你设置为 true

1) cell_is_wall when wall is visited 
2) set start_point_not_within_arrary when it is not in the array

那么你的代码应该可以工作了。您已经拥有的这些条件检查将处理其他递归调用。

【讨论】：