qkdpy209997 发表于 2023-1-8 20:43:06

使用turtle模块创建迷宫并自动寻找出口

寻找出口的实现,主要是使用递归的方式循环执行如下探索步骤:

[*]从起始位置开始,首先向北移动一格,然后在新的位置递归地执行探索步骤。
[*]如果第一步向北行不通,就尝试向南移动一格,然后递归地执行探索步骤。
[*]如果向南也行不通,就尝试向西移动一格,然后递归地重复执行探索步骤。
[*]如果向北、向南、向西都不行,就尝试向东移动一格,然后递归地重复执行探索步骤。
[*]如果4个方向都不行,就意味着没有出路。
以上5步就是一整套探索步骤,它随着每次移动到新的位置都会执行一遍。

一下是实现的代码:
class Maze:
    def __init__(self, mazeFileName):
      rowsInMaze = 0
      self.mazelist = []
      mazeFile = open(mazeFileName, 'r')
      for line in mazeFile:
            rowList = []
            columnsInMaze = 0
            for ch in line:
                rowList.append(ch)
                if ch == 'S':
                  self.startRow = rowsInMaze
                  self.startCol = columnsInMaze
                columnsInMaze += 1
            rowsInMaze += 1
            self.mazelist.append(rowList)
      self.rowsInMaze = rowsInMaze
      self.columsnInMaze = columnsInMaze
      self.xTranslate = -columnsInMaze / 2
      self.yTranslate = rowsInMaze / 2
      self.t = Turtle(shape='turtle')
      setup(width=600, height=600)
      setworldcoordinates((-columnsInMaze-1) / 2 - .5,
                            -(rowsInMaze-1) / 2 - .5,
                            (columnsInMaze-1) / 2 + .5,
                            (rowsInMaze-1) / 2 + .5)

    def drawMaze(self):
      for y in range(self.rowsInMaze):
            for x in range(self.columsnInMaze):
                if self.mazelist == OBSTACLE:
                  self.drawCenteredBox(x + self.xTranslate,
                                       -y + self.yTranslate,
                                       'tan')
      self.t.color('black', 'blue')

    def drawCenteredBox(self, x, y, color):
      tracer(0)
      self.t.up()
      self.t.goto(x - .5, y - .5)
      self.t.color('black', color)
      self.t.setheading(90)
      self.t.down()
      self.t.begin_fill()
      for i in range(4):
            self.t.forward(1)
            self.t.right(90)
      self.t.end_fill()
      update()
      tracer(1)

    def moveTurtle(self, x, y):
      self.t.up()
      self.t.setheading(self.t.towards(x + self.xTranslate,
                                       -y + self.yTranslate))
      self.t.goto(x + self.xTranslate, -y + self.yTranslate)

    def dropBreadcrumb(self, color):
      self.t.dot(color)

    def updatePosition(self, row, col, val=None):
      if val:
            self.mazelist = val
      self.moveTurtle(col, row)

      if val == PART_OF_PATH:
            color = 'green'
      elif val == OBSTACLE:
            color = 'red'
      elif val == TRIED:
            color = 'black'
      elif val == DEAD_END:
            color = 'red'
      else:
            color = None

      if color:
            self.dropBreadcrumb(color)

    def isExit(self, row, col):
      return (row == 0 or
                row == self.rowsInMaze or
                col == 0 or
                col == self.columsnInMaze)

    def __getitem__(self, idx):
      return self.mazelist


def searchFrom(maze, startRow, startColumn):
    maze.updatePosition(startRow, startColumn)
    if maze == OBSTACLE:
      return False
    if maze == TRIED:
      return False
    if maze.isExit(startRow, startColumn):
      maze.updatePosition(startRow, startColumn, PART_OF_PATH)
      return True
    maze.updatePosition(startRow, startColumn, TRIED)

    found = searchFrom(maze, startRow - 1, startColumn) or \
            searchFrom(maze, startRow + 1, startColumn) or \
            searchFrom(maze, startRow, startColumn - 1) or \
            searchFrom(maze, startRow, startColumn + 1)
    if found:
      maze.updatePosition(startRow, startColumn, PART_OF_PATH)
    else:
      maze.updatePosition(startRow, startColumn, DEAD_END)
    return found


if __name__ == '__main__':
    from turtle import *

    PART_OF_PATH = '·'
    OBSTACLE = '0'
    TRIED = '*'
    DEAD_END = '#'
    maze = Maze('test.txt')
    maze.drawMaze()
    searchFrom(maze, maze.startRow, maze.startCol)


在这里,test.txt是同目录下传给Maze类的地图文件,里面的内容比如可以写为如下样子:
00000000
00S 0000
000 0000
000      0
000 0000
000 0000
00000000
00000000
(注:这里第四行特意在结尾多写一个0)

代码执行的样式截图如下:


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