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用python深度优先遍历解迷宫问题

一、迷宫介绍

用python解迷宫问题,迷宫是一个二维列表,本次用深度优先解开迷宫问题。定义起点和终点,从一个位置到下一个位置只能通过向上或下或左或右,走一步来实现,从起点出发,如何找到一条到达终点的通路。

二、深度优先遍历

简单那我们的案例来讲就是,随便选择一条路,一直走,走不动了,再回头重新选择新的路

# 1 为墙,0 为路
maze = [
[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
[1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1],
[1, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1],
[1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1],
[1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
[1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1],
[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
]

首先我们先设置一个起点和终点

start = (1, 1)
end = (8, 8)

判断当前这个点,0就是路可以走,1为墙不能走

对于一个点的下一个点的坐标准说明:

  • 上走:r – 1, c
  • 下走:r + 1, c
  • 左走:r, c – 1
  • 右走:r, c + 1

那我们这个迷宫的某个一个点达到了不能走的地步了,就是死胡同了,它就得原路返回

这时我们就有一个概念,就是栈,栈的思想就是:先进后出

怎么理解呢,可以举一个小例子,就是食堂阿姨,每天早上蒸包子,他是一层一层放蒸笼
那放到最后,学生来吃包子,她是从上往往外拿,最上面就是最后放的,最下面是最先放的,所以就叫做先进后出

其实list就是一个栈,比如我们放一个空列表,然后我们用这个列表直接append

再用pop进行取出,就会取到append的最后一个元素

# 定义列表,列表里面放的就是每一步走的坐标,[r, c]
# 第一步就是起始位置,也就是start
list01 = [start]

走过的路定义为2

row, col = now
# python 里的解构也叫解包 now包括两个位置,一个行,一个列
maze[row][col] = 2
# 这个代表就是走过的点,为2,因为你走过的路是不能再走的,除了走不通返回的时候,也是为了走不通按原来走过的路原路返回

核心代码:

if maze[row - 1][col] == 0:
# 上方可以走
list01.append((row - 1, col))
continue
elif maze[row][col + 1] == 0:
# 右方可以走
list01.append((row, col + 1))
continue
elif maze[row + 1][col] == 0:
# 下方可以走
list01.append((row + 1, col))
continue
elif maze[row][col - 1] == 0:
# 左方可以走
list01.append((row, col - 1))
continue

最终代码,可以运行一下试试:

maze = [
[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
[1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1],
[1, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1],
[1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1],
[1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
[1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1],
[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
]
start = (1, 1)
end = (8, 8)
# 定义列表,列表里面放的就是每一步走的坐标,[r, c]
# 第一步就是起始位置,也就是start
list01 = [start]
# 定义循环,让它走
# 列表里最后存的就是下一步走的地方,当前列表有东西才能继续走
while list01:
# 当前走到的节点是哪一个节点,也就是最后走的一步,是哪一步,去列表的最后的一个值就是索引-1
now = list01[-1]
if now == end:  # 如果现在的now等于我们之前定义的终点end
print(list01)
print("出来了")
break
row, col = now
# python 里的解构也叫解包 now包括两个位置,一个行,一个列
maze[row][col] = 2
# 这个代表就是走过的点,为2,因为你走过的路是不能再走的,除了走不通返回的时候,也就是为了走不通按原来走过的路原路返回
# continue 结束本次循环,从新开始判断走路
if maze[row - 1][col] == 0:
# 上方可以走
list01.append((row - 1, col))
continue
elif maze[row][col + 1] == 0:
# 右方可以走
list01.append((row, col + 1))
continue
elif maze[row + 1][col] == 0:
# 下方可以走
list01.append((row + 1, col))
continue
elif maze[row][col - 1] == 0:
# 左方可以走
list01.append((row, col - 1))
continue
else: # 走不通过,直接循环干掉每一步,重新调整路线
list01.pop()
else:
print("这个迷宫走不通")
总结

到此这篇关于python迷宫问题深度优先遍历的文章就介绍到这了。

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