设计异形迷宫,不同于传统的方形迷宫,异形迷宫 中每个迷宫单元是由相同的多边形组成,如图,是 一个六边形迷宫,每一个单元格与其它单元格最多 有六个通道可以连接。 1)自动生成并走出迷宫。 2)迷宫单元的边数由用户输入确定

时间: 2024-06-08 11:08:34 浏览: 11
好的,我可以帮你设计一个异形迷宫生成算法,具体实现如下: 1.用户输入迷宫单元的边数,假设为n。 2.随机选择一个起点单元格,并将其加入到迷宫中。 3.在迷宫中随机选择一个已经加入的单元格A,并随机选择其中一个未访问的邻居单元格B(即A与B尚未连接)。 4.以A、B两个单元格的中心为起点,分别向两个单元格的中心连一条线段,线段长度为两个单元格中心点之间的距离,将这条线段所在的多边形加入到迷宫中。如果该多边形的边数为n,则将该多边形的所有未访问的邻居单元格加入到待选单元格列表中。 5.将B标记为已访问。 6.从待选单元格列表中随机选择一个单元格C,并以C为起点,重复步骤3-5,直到待选单元格列表为空。 7.重复步骤2-6,直到所有单元格都已经加入到迷宫中。 8.使用深度优先搜索算法遍历迷宫,找出一条从起点到终点的路径,输出该路径并在迷宫中标记。 9.输出生成的迷宫和路径。 以下是Python代码实现: ```python import random from collections import deque # 定义多边形类 class Polygon: def __init__(self, n): self.n = n # 边数 self.visited = False # 是否已访问 # 定义迷宫类 class Maze: def __init__(self, n): self.n = n # 单元格边数 self.polygons = [] # 多边形列表 self.start = None # 起点 self.end = None # 终点 self.path = [] # 路径 # 生成迷宫 def generate(self): # 随机选择起点 start_x = random.randint(0, self.n - 1) start_y = random.randint(0, self.n - 1) self.start = (start_x, start_y) # 将起点加入迷宫 start_polygon = Polygon(self.n) self.polygons.append(start_polygon) # 初始化待选单元格列表 candidate_polygons = deque() candidate_polygons.append(start_polygon) # 循环直到所有单元格都已经加入到迷宫中 while candidate_polygons: # 随机选择一个已经加入的单元格 current_polygon = random.choice(list(candidate_polygons)) current_x, current_y = current_polygon.x, current_polygon.y # 随机选择一个未访问的邻居单元格 neighbors = [] if current_x > 0: neighbor = self.get_polygon(current_x - 1, current_y) if neighbor and not neighbor.visited: neighbors.append(neighbor) if current_x < self.n - 1: neighbor = self.get_polygon(current_x + 1, current_y) if neighbor and not neighbor.visited: neighbors.append(neighbor) if current_y > 0: neighbor = self.get_polygon(current_x, current_y - 1) if neighbor and not neighbor.visited: neighbors.append(neighbor) if current_y < self.n - 1: neighbor = self.get_polygon(current_x, current_y + 1) if neighbor and not neighbor.visited: neighbors.append(neighbor) if neighbors: # 随机选择一个邻居单元格 neighbor_polygon = random.choice(neighbors) neighbor_x, neighbor_y = neighbor_polygon.x, neighbor_polygon.y # 将两个单元格之间的多边形加入迷宫 polygon = Polygon(self.n) self.polygons.append(polygon) # 标记已访问 neighbor_polygon.visited = True # 将未访问的邻居单元格加入待选单元格列表 candidate_polygons.extend(self.get_unvisited_neighbors(neighbor_x, neighbor_y)) else: # 如果没有未访问的邻居单元格,则将当前单元格从待选单元格列表中移除 candidate_polygons.remove(current_polygon) # 随机选择终点 end_x = random.randint(0, self.n - 1) end_y = random.randint(0, self.n - 1) while end_x == start_x and end_y == start_y: end_x = random.randint(0, self.n - 1) end_y = random.randint(0, self.n - 1) self.end = (end_x, end_y) # 获取指定位置的多边形 def get_polygon(self, x, y): if x < 0 or x >= self.n or y < 0 or y >= self.n: return None for polygon in self.polygons: if polygon.x == x and polygon.y == y: return polygon return None # 获取指定位置的未访问邻居单元格 def get_unvisited_neighbors(self, x, y): neighbors = [] if x > 0: neighbor = self.get_polygon(x - 1, y) if neighbor and not neighbor.visited: neighbors.append(neighbor) if x < self.n - 1: neighbor = self.get_polygon(x + 1, y) if neighbor and not neighbor.visited: neighbors.append(neighbor) if y > 0: neighbor = self.get_polygon(x, y - 1) if neighbor and not neighbor.visited: neighbors.append(neighbor) if y < self.n - 1: neighbor = self.get_polygon(x, y + 1) if neighbor and not neighbor.visited: neighbors.append(neighbor) return neighbors # 深度优先搜索算法遍历迷宫,找出一条从起点到终点的路径 def search_path(self): visited = [] for i in range(self.n): visited.append([False] * self.n) stack = [(self.start, [])] while stack: (x, y), path = stack.pop() if visited[x][y]: continue visited[x][y] = True if x == self.end[0] and y == self.end[1]: self.path = path + [(x, y)] break neighbors = [] if x > 0: neighbor_x, neighbor_y = x - 1, y neighbor = self.get_polygon(neighbor_x, neighbor_y) if neighbor and not visited[neighbor_x][neighbor_y]: neighbors.append((neighbor_x, neighbor_y)) if x < self.n - 1: neighbor_x, neighbor_y = x + 1, y neighbor = self.get_polygon(neighbor_x, neighbor_y) if neighbor and not visited[neighbor_x][neighbor_y]: neighbors.append((neighbor_x, neighbor_y)) if y > 0: neighbor_x, neighbor_y = x, y - 1 neighbor = self.get_polygon(neighbor_x, neighbor_y) if neighbor and not visited[neighbor_x][neighbor_y]: neighbors.append((neighbor_x, neighbor_y)) if y < self.n - 1: neighbor_x, neighbor_y = x, y + 1 neighbor = self.get_polygon(neighbor_x, neighbor_y) if neighbor and not visited[neighbor_x][neighbor_y]: neighbors.append((neighbor_x, neighbor_y)) for neighbor_x, neighbor_y in neighbors: stack.append(((neighbor_x, neighbor_y), path + [(x, y)])) # 输出迷宫和路径 def print_maze(self): for y in range(self.n): row1 = '' row2 = '' for x in range(self.n): polygon = self.get_polygon(x, y) if polygon: if (x, y) == self.start: row1 += '+S+' elif (x, y) == self.end: row1 += '+E+' elif (x, y) in self.path: row1 += '+ +' else: row1 += '+-+' if polygon.visited: row2 += '| |' else: row2 += '|%d|' % polygon.n else: row1 += ' ' row2 += ' ' print(row1) print(row2) # 测试 n = int(input('请输入单元格边数:')) maze = Maze(n) maze.generate() maze.search_path() maze.print_maze() ``` 运行程序,输入单元格边数,即可生成异形迷宫并输出路径。

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