为迷宫实现树以在 DFS、BFS 中使用

Posted 2023-03-29

【中文标题】为迷宫实现树以在 DFS、BFS 中使用

【英文标题】：Implementing a tree for a maze to use in DFS, BFS

【发布时间】：2013-11-18 04:44:51

【问题描述】：

我的程序将 char 数组作为文件的输入。数组如下所示：

"#########",
"# #     #",
"# ##  # #",
"#     # #",
"### # ###",
"#   # # #",
"# # #####",
"#   #   #",
"#########",

我正在实施 DFS 和 BFS 来解决这个从 [1,1] 开始并以 [width - 1,height - 1] 结束的迷宫。

我想制作一棵树来代表迷宫，然后分别使用每种算法遍历树。

我将从每一行开始扫描空单元格，在每个空单元格处，其右侧、左侧和底部的每个单元格都将成为该单元格的子单元格。它看起来像这样：

    for (int i = 0; i < width; i++)
    
        for (int j = 0; j < height; j++)
        
            if (isEmpty(maze[i][j]))
                    
                         putChildren(maze[i-1][j], maze[i][j+1], maze[i+1][j]);
                         //this will check if it's a wall first
                           
    

像这样实现树然后用它用 DFS 和 BFS 遍历树是一种可行的策略吗？还是我应该换一种方式？

【问题讨论】：

你使用什么语言？

C++（我会编辑）

【参考方案1】：

不错的项目，我喜欢这样的东西。顺便说一句，您是否考虑过定向尝试算法（所谓的 A* 算法），我认为这对您来说会更好，尤其是在处理 2D 数组时。它在通常情况下比其他方法具有更好的性能，并且您不需要使用链接单元格。该算法也有一些改进，包括与“尝试方向优先”方法相关的内存。当然，你的方法没有问题，但是当你有非常巨大的矩阵要处理时，请考虑情况。

【讨论】：

我实际上计划稍后实施 A*，但首先我想实施 DFS 和 BFS。我非常想实现所有这些来锻炼我的思维并熟悉它们以及人工智能。

我在人工智能领域工作了很多，如果我能给你提示，没有解决问题的好方法。您需要做的是准备面对可能需要两种算法来实现和选择更好的情况（在问题分析之后）。尽管如此，为了使迷宫求解器尽可能好，您应该允许您的实施“感知”环境。还可以考虑制作二维（带有“已访问”布尔标志）数组而不是图形。在某些情况下它更容易，在某些情况下更难，但它比通常的图表更值得实现）

下一个，即使你在使用graph，使用visited标志，如果你发现死路，你可以把它们抹掉。 Ue 贪心算法，它将找到你最快的解决方案并返回它。还有一个很好的算法（但必须实现），称为洪水填充房间标记。您应该假设房间之间有通道，并且只标记树中的那些通道，以及“开始”和“结束”，洪水填充将只考虑可通过的方式，并且应该丢弃任何步伐，如开放房间或死胡同。

【参考方案2】：

您的想法很好，也很简单，但我认为您误解了带有图表的树。

首先，不需要从迷宫图创建树 - 您可以在一般图上运行 BFS, DFS, A* , ...。

此外，并非每个迷宫都可以呈现为一棵树。

我们来看例子：

"#####",
"#   #",
"# # #",
"#   #",
"#####",

显然迷宫中有一个循环，所以它不能呈现为一棵树。您的示例也有几个周期。