Python练习——走迷宫
迷宫地图是随机生成的,部分结果如下:下边是代码:
import random
import turtle
from random import randint, choice
CELL_SIZE = 16 # 设置用于绘制迷宫的单元格的尺寸
DOT_SIZE = 5 # 设置起点和终点的尺寸
LINE_SIZE = 3 # 设置探索路径的尺寸
scr = turtle.Screen()# 建立屏幕对象 src
scr.colormode(255)# 设置颜色模式为rgb数值模式
wallPen = turtle.Turtle()# 建立画笔对象 wallPen 用于绘制墙体
pointPen = turtle.Turtle()# 建立画笔对象 pointPen 用于绘制点
linePen = turtle.Turtle()# 建立画笔对象 linePen 用于绘制探索路径
linePen.pensize(LINE_SIZE)#设置画笔粗细为路径尺寸
difficulty=
class CellType:
ROAD = 0
WALL = 1
# 墙的方向
class Direction:
LEFT = 0,
UP = 1,
RIGHT = 2,
DOWN = 3,
# 迷宫地图
class Maze:
def __init__(self, width, height):
self.width = width
self.height = height
#生成规定长宽的且内部元素全为0的二维表
self.maze = [ for y in range(self.height)]
def reset_maze(self, value):
for y in range(self.height):
for x in range(self.width):
self.set_maze(x, y, value)
def set_maze(self, x, y, value):
self.maze = CellType.ROAD if value == CellType.ROAD else CellType.WALL
def visited(self, x, y):
return self.maze != 1
def check_neighbors(maze, x, y, width, height, checklist):
directions = []
#判断点的上下左右是否有邻居点
if x > 0:
if not maze.visited(2 * (x - 1) + 1, 2 * y + 1):
directions.append(Direction.LEFT)
if y > 0:
if not maze.visited(2 * x + 1, 2 * (y - 1) + 1):
directions.append(Direction.DOWN)
if x < width - 1:
if not maze.visited(2 * (x + 1) + 1, 2 * y + 1):
directions.append(Direction.RIGHT)
if y < height - 1:
if not maze.visited(2 * x + 1, 2 * (y + 1) + 1):
directions.append(Direction.UP)
#对邻居点之间的墙进行拆墙并把新的添加到checklist中进行下一次的判断
if len(directions):
direction = choice(directions)
if direction == Direction.LEFT:
maze.set_maze(2 * (x - 1) + 1, 2 * y + 1, CellType.ROAD)
maze.set_maze(2 * x, 2 * y + 1, CellType.ROAD)
checklist.append((x - 1, y))
elif direction == Direction.DOWN:
maze.set_maze(2 * x + 1, 2 * (y - 1) + 1, CellType.ROAD)
maze.set_maze(2 * x + 1, 2 * y, CellType.ROAD)
checklist.append((x, y - 1))
elif direction == Direction.RIGHT:
maze.set_maze(2 * (x + 1) + 1, 2 * y + 1, CellType.ROAD)
maze.set_maze(2 * x + 2, 2 * y + 1, CellType.ROAD)
checklist.append((x + 1, y))
elif direction == Direction.UP:
maze.set_maze(2 * x + 1, 2 * (y + 1) + 1, CellType.ROAD)
maze.set_maze(2 * x + 1, 2 * y + 2, CellType.ROAD)
checklist.append((x, y + 1))
return True
return False
def random_prime(map, width, height):
start_x, start_y = (randint(0, width - 1), randint(0, height - 1))
#把二维表中所有下标x,y为奇数的元素设置为通路(即值为0)
map.set_maze(2 * start_x + 1, 2 * start_y + 1, CellType.ROAD)
checklist = [(start_x, start_y)]
while len(checklist):
#在通路中随机找到一个通路点位
entry = choice(checklist)
#判断该点位是否有邻居点位,若没有就移除该点位,之后不再参与搜索
if not check_neighbors(map, entry, entry, width, height, checklist):
checklist.remove(entry)
def do_random_prime(map):
#把二维表中所有的元素都设置为墙(即值为1)
map.reset_maze(CellType.WALL)
random_prime(map, (map.width - 1) // 2, (map.height - 1) // 2)
def set_entrance_exit(maze):
entrance = []
for i in range(maze.height):
#找到第一个maze == 0的元素,并把maze设置为通路(即值为0)
if maze.maze == 0:
maze.set_maze(0, i, 0)
entrance =
#把起点标记为A,方便后面对起点的填充
maze.maze = "A"
break
exit = []
for i in range(maze.height - 1, 0, -1):
# 找到第一个maze == 0的元素,并把maze设置为通路(即值为0)
if maze.maze == 0:
maze.set_maze(maze.width - 1, i, 0)
exit =
#把终点标记为B,方便后面对终点的填充
maze.maze = "B"
break
return entrance, exit
def generate_maze(width, height):
# 初始化迷宫
maze = Maze(width, height)
# 生成地图
do_random_prime(maze)
# 选择起点和终点
entrance, exit = set_entrance_exit(maze)
# 返回地图
return maze.maze, entrance, exit
#绘制墙体单元格
def draw_cell(y0, x0):
# y0: 单元格所在列序号x0: 单元格所在行序号
#计算出单元格左上角的坐标
tx = y0 * CELL_SIZE - L * CELL_SIZE / 2 #L-列序号H-行序号
ty = H * CELL_SIZE / 2 - x0 * CELL_SIZE
wallPen.penup()# 提起墙画笔
#turtle.goto(x,y) x负左移正右移,y负下移正上移
wallPen.goto(tx, ty)# 根据计算出来的坐标移动到单元格左上角
wallPen.pendown()# 放下画笔
wallPen.begin_fill()# 开启填充,此时经过的形状会被填充
# 由单元格左上角开始绘制一个边长为CELL_SIZE的正方形
for i in range(4):
wallPen.fd(CELL_SIZE) #向前走cell_size(单元格)像素
wallPen.right(90) #基于当前角度向右转90度
wallPen.end_fill()# 关闭填充
# 在单元格绘制圆点
def draw_dot(y0, x0, color="black"):
# x0: 单元格所在行序号y0: 单元格所在列序号 color: 圆点的颜色
# 计算出单元格左上角的坐标
tx = y0 * CELL_SIZE - L * CELL_SIZE / 2
ty = H * CELL_SIZE / 2 - x0 * CELL_SIZE
# 计算出所在单元格中心的坐标
cx = tx + CELL_SIZE / 2
cy = ty - CELL_SIZE / 2
pointPen.penup() #提起画笔
pointPen.goto(cx, cy) #根据计算出来的坐标移动到单元格中心
#turtle.dot(r)绘制一个指定直径和颜色的圆点
pointPen.dot(DOT_SIZE, color) #绘制一个直径为DOT_SIZE和颜色为color的圆点
def draw_mazeMap(mazeMap): #画迷宫
scr.tracer(0)# 跳过绘制动画
for h in range(len(mazeMap)): # h,行号
row = mazeMap
for l in range(len(row)): # l,列号
item = row
if item == CellType.WALL:
draw_cell(l, h) # 绘制具体的单元格
elif item == "A": # 设置起点颜色为红色
draw_dot(l, h, "red")
elif item == "B": # 设置终点颜色为蓝色
draw_dot(l, h, "blue")
# 绘制路径,以画笔当前所在位置为起点,以单元格(y0, x0)中心作为终点,绘制路径。
def draw_path(y0, x0, color="blue"):
# 计算出单元格左上角的坐标
tx = y0 * CELL_SIZE - L * CELL_SIZE / 2
ty = H * CELL_SIZE / 2 - x0 * CELL_SIZE
# 计算出所在单元格中心的坐标
cx = tx + CELL_SIZE / 2
cy = ty - CELL_SIZE / 2
linePen.color(color) #设置填充颜色为color(蓝色)
linePen.goto(cx, cy) #根据计算出来的坐标移动到单元格中心
def DFS(mazeMap,y0,x0):
# 1,找到终点,探索完成,
if == exit:
draw_path(y0, x0)
return True
# 2,找到墙或者试探过的点或者越界,试探失败,然后告诉上一步这一步试探是失败的
if not (0 <= y0 < len(mazeMap) and 0 <= x0 < len(mazeMap)):
return False
if mazeMap in :
return False
mazeMap = "#" # 试探后标记该点为已试探过
draw_path(y0, x0) #填充路径
# 右下左上四个探索的方向
direction = [(0, 1),(0,-1),(1, 0),(-1, 0)]
for d in direction: #试探四个方向
dx, dy = d
found = DFS(mazeMap, y0 + dy, x0 + dx)
if found:
# 3,向某个方向的试探得出的结论是成功的,那么探索完成,不再试探,并且告诉上一步试探这一方向是能够试探成功的
draw_path(y0, x0, "blue") #填充路径为蓝色
return True
else:
# 4,向某个方向的试探得出的结论是失败的,那么换一个方向进行试探
draw_path(y0, x0, "red") #填充走过的错误路径为红色
# 5,向所有方向试探都失败了,那么试探失败,并告诉上一步这一方向试探是失败的
return False
# 开始迷宫探索
def find_path(mazeMap):
# 获取起点所在行和列的序号
starty, startx = 0, 0 # h,行号
for h in range(len(mazeMap)):
row = mazeMap
for l in range(len(row)): # l,列号
item = row
if item == "A":
starty, startx = l, h
linePen.penup() #提起路径画笔
draw_path(starty, startx) #填充路径
linePen.pendown() #放下路径画笔
DFS(mazeMap, starty, startx) #进入递归搜索
if __name__=="__main__":
num=random.randint(0,2)
t=difficulty
mazeMap, entrance, exit = generate_maze(t, t)
H, L = len(mazeMap), len(mazeMap) # 获取迷宫的长宽,H-行数,L-列数
scr.setup(width=L * CELL_SIZE+20, height=H * CELL_SIZE+20)# 设置屏幕尺寸大小,显示所有迷宫的单元格
draw_mazeMap(mazeMap) #绘制迷宫
scr.tracer(8) #绘制速度
find_path(mazeMap) #探索出路
turtle.done() # 防止绘制完窗口自动退出 由于是第一次发帖,代码插入不够规范,之后我会慢慢注意,感谢指正! 很好,谢谢分享 学习学习 出个视频教程就iu完美了
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