canvas——随机生成迷宫

Posted 2020-09-22 张玉宝

先上图。

效果

代码

随机生成迷宫要求任意两点都能够找到相同的路径，也就是说，迷宫是一个连通图。随机生成迷宫可以使用普里姆算法、广度优先算法、深度优先算法等实现。这里将使用普里姆算法通过生成最小数的方法，实现迷宫图。

初始迷宫

迷宫有路和墙，白色表示路，黑色表示墙。每一个格子代表一个顶点，这里一共有100个顶点，需要找出99条边，使顶点连接起来，也就是要打通99块墙。

迷宫使用二位数组保存，为迷宫指定路的行数和列数，生成初始数组。

普利姆算法不了解的话，可以参考这篇博客的解析。

/*
 * this.r  路的行数
 * this.c  路的列数
 * this.arr  保存迷宫的二维数组
 */

initArray() {
    for(let i = 0; i < 2 * this.r + 1; ++i) {
        this.arr[i] = [];
        for(let n = 0; n < 2 * this.c + 1; ++n) {
            if((n ^ (n - 1)) === 1 && (i ^ (i - 1)) === 1) {
                this.arr[i][n] = 0;                   // 0 表示路
                this.notAccessed.push(0);
            }else {
                this.arr[i][n] = 1;                   // 1 表示墙
            }
        }
    }
}

 

生成迷宫

 这里需要使用两个数组，分别保存已访问和未访问的顶点。

this.accessed = [];
this.notAccessed = [...];

（1）初始状态下，notAccessed包含所有顶点，状态为0表示未访问，accessed为空。

（2）随机从notAccessed中抽取一个顶点cur，放入accessed中，cur在notAccessed中的状态改为1，表示已访问。

（3）忽略墙，遍历cur上下左右的顶点。若其中一顶点没有超出边界，且未访问过的，则将顶点加入accessed中，修改notAccessed中的状态，cur指向该顶点.

（4）循环步骤3，直到accessed.length等于顶点数。generate() {

    let count = this.r * this.c;
    let cur = MathUtil.randomInt(0, count);
    let offs = [-this.c, this.c, -1, 1],         // 四周顶点在notAccessed的偏移量
    offr = [-1, 1, 0, 0],                        // 四周顶点在arr的纵向偏移量
    offc = [0, 0, -1, 1];                        // 四周顶点在arr的横向偏移量
    this.accessed.push(cur);
    this.notAccessed[cur] = 1;

    while(this.accessed.length < count) {
        let tr = Math.floor(cur / this.c),
            tc = cur % this.c;
        let num = 0,
            off = -1;

        // 遍历上下左右顶点
        while(++num < 5) {
            let around = MathUtil.randomInt(0, 4),
                nr = tr + offr[around],
                nc = tc + offc[around];
            if(nr >= 0 && nc >= 0 && nr < this.r && nc < this.c && this.notAccessed[cur + offs[around]] === 0) {
                off = around;
                break;
            }
        }
        // 四周顶点均被访问，则从已访问的顶点中随机抽取一个为cur
        if(off < 0) {
            cur = this.accessed[MathUtil.randomInt(0, this.accessed.length)];
        }else {
            tr = 2 * tr + 1;
            tc = 2 * tc + 1;
            this.arr[tr + offr[off]][tc + offc[off]] = 0;
            cur = cur + offs[off];
            this.notAccessed[cur] = 1;
            this.accessed.push(cur);
        }
    }
}

渲染

最后，利用canvas，根据this.arr中的值，就可以生成迷宫啦。

好像少了入口和出口，直接将this.arr中这两个位置的值改成0就好了。

迷宫生成之后，可以对指定两个点生成路径哦。