python 回溯法 子集树模板 系列 —— 2、迷宫问题

简介:

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。

709432-20170529231250305-2021787932.png
图片来源:点我

代码

# 迷宫(1是墙,0是通路)
maze = [[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1],
        [0,0,1,0,1,1,1,1,0,1],
        [1,1,0,1,0,1,1,0,1,1],
        [1,0,1,1,1,0,0,1,1,1],
        [1,1,1,0,0,1,1,0,1,1],
        [1,1,0,1,1,1,1,1,0,1],
        [1,0,1,0,0,1,1,1,1,0],
        [1,1,1,1,1,0,1,1,1,1]]

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),(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,n,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

709432-20170529224854883-48525773.jpg

本文转自罗兵博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/hhh5460/p/6919320.html ,如需转载请自行联系原作者
相关文章
|
1月前
|
Python
【Leetcode刷题Python】剑指 Offer 26. 树的子结构
这篇文章提供了解决LeetCode上"剑指Offer 26. 树的子结构"问题的Python代码实现和解析,判断一棵树B是否是另一棵树A的子结构。
35 4
|
23天前
|
前端开发 JavaScript 数据库
python Django教程 之模板渲染、循环、条件判断、常用的标签、过滤器
python Django教程 之模板渲染、循环、条件判断、常用的标签、过滤器
|
23天前
|
Python
Python笔下那些神奇的树
Python笔下那些神奇的树
|
1月前
|
机器学习/深度学习 前端开发 数据挖掘
基于Python Django的房价数据分析平台,包括大屏和后台数据管理,有线性、向量机、梯度提升树、bp神经网络等模型
本文介绍了一个基于Python Django框架开发的房价数据分析平台,该平台集成了多种机器学习模型,包括线性回归、SVM、GBDT和BP神经网络,用于房价预测和市场分析,同时提供了前端大屏展示和后台数据管理功能。
|
1月前
|
Python
【Leetcode刷题Python】538. 把二叉搜索树转换为累加树
LeetCode上538号问题"把二叉搜索树转换为累加树"的Python实现,使用反向中序遍历并记录节点值之和来更新每个节点的新值。
17 3
|
22天前
|
数据可视化 Python
利用Python快速提取字体子集
利用Python快速提取字体子集
|
1月前
|
Python
【Leetcode刷题Python】416. 分割等和子集
LeetCode 416题 "分割等和子集" 的Python解决方案,使用动态规划算法判断是否可以将数组分割成两个元素和相等的子集。
15 1
|
1月前
|
索引 Python
【Leetcode刷题Python】78. 子集
LeetCode题目78的Python编程解决方案,题目要求给定一个互不相同的整数数组,返回该数组所有可能的子集(幂集),且解集中不能包含重复的子集。
13 1
|
1月前
|
机器学习/深度学习 数据可视化 算法
决策树VS世界:掌握Python机器学习中的这棵树,决策从此不再迷茫
【8月更文挑战第2天】在数据驱动时代,决策树作为一种直观且易于解释的机器学习方法,因其强大的分类与回归能力备受青睐。本文介绍决策树的基础概念:通过属性测试划分数据,优化选择以提高预测准确度。使用Python的scikit-learn库,我们演示了如何加载鸢尾花数据集,构建并训练决策树模型,评估其准确性,以及利用`plot_tree`函数可视化决策过程,从而更好地理解模型的工作原理。掌握这些技能,你将在面对复杂决策时更加自信。
19 2
|
28天前
|
JavaScript Java Python
【Azure 应用服务】在Azure App Service for Windows 中部署Java/NodeJS/Python项目时,web.config的配置模板内容
【Azure 应用服务】在Azure App Service for Windows 中部署Java/NodeJS/Python项目时,web.config的配置模板内容