Python使用回溯法子集树模板解决迷宫问题示例
发布时间：2020-12-17 08:07:27 所属栏目：Python 来源：网络整理
导读：本篇章节讲解Python使用回溯法解决迷宫问题。供大家参考研究具体如下： 问题 给定一个迷宫，入口已知。问是否有路径从入口到出口，若有则输出一条这样的路径。注意移动可以从上、下、左、右、上左、上右、下左、下右八个方向进行。迷宫输入0表示可
|
本篇章节讲解Python使用回溯法解决迷宫问题。分享给大家供大家参考，具体如下： 问题 给定一个迷宫，入口已知。问是否有路径从入口到出口，若有则输出一条这样的路径。注意移动可以从上、下、左、右、上左、上右、下左、下右八个方向进行。迷宫输入0表示可走，输入1表示墙。为方便起见，用1将迷宫围起来避免边界问题。 分析 考虑到左、右是相对的，因此修改为：北、东北、东、东南、南、西南、西、西北八个方向。在任意一格内，有8个方向可以选择，亦即8种状态可选。因此从入口格子开始，每进入一格都要遍历这8种状态。 显然，可以套用回溯法的子集树模板。 注意，解的长度是不固定的。
代码
# 迷宫（1是墙，0是通路）
maze = [[1,1,1],[0,[1,0],1]]
m,n = 8,10 # 8行，10列
entry = (1,0) # 迷宫入口
path = [entry] # 一个解（路径）
paths = [] # 一组解
# 移动的方向（顺时针8个：N,EN,E,ES,S,WS,W,WN）
directions = [(-1,0),(-1,1),(0,(1,-1),-1)]
# 冲突检测
def conflict(nx,ny):
global m,n,maze
# 是否在迷宫中，以及是否可通行
if 0 <= nx < m and 0 <= ny < n and maze[nx][ny]==0:
return False
return True
# 套用子集树模板
def walk(x,y): # 到达(x,y)格子
global entry,m,maze,path,paths,directions
if (x,y) != entry and (x % (m-1) ==0 or y % (n-1) == 0): # 出口
#print(path)
paths.append(path[:]) # 直接保存，未做最优化
else:
for d in directions: # 遍历8个方向(亦即8个状态)
nx,ny = x+d[0],y+d[1]
path.append((nx,ny)) # 保存，新坐标入栈
if not conflict(nx,ny): # 剪枝
maze[nx][ny] = 2 # 标记，已访问（奇怪，此两句只能放在if区块内！）
walk(nx,ny)
maze[nx][ny] = 0 # 回溯，恢复
path.pop() # 回溯，出栈
# 解的可视化（根据一个解x，复原迷宫路径，'2'表示通路）
def show(path):
global maze
import pprint,copy
maze2 = copy.deepcopy(maze)
for p in path:
maze2[p[0]][p[1]] = 2 # 通路
pprint.pprint(maze) # 原迷宫
print()
pprint.pprint(maze2) # 带通路的迷宫
# 测试
walk(1,0)
print(paths[-1],'n') # 看看最后一条路径
show(paths[-1])
效果图
更多关于Python相关内容感兴趣的读者可查看本站专题：《Python数据结构与算法教程》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》及《Python入门与进阶经典教程》 希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。 （编辑：李大同） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
