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  • RL之Q Learning:利用强化学习之Q Learning实现走迷宫—训练智能体走到迷宫(复杂迷宫)的宝藏位置 目录 输出结果 设计思路 实现代码 测试记录全过程 输出结果 设计思路 实现代码 ...

    RL之Q Learning:利用强化学习之Q Learning实现走迷宫—训练智能体走到迷宫(复杂迷宫)的宝藏位置

     

     

    目录

    输出结果

    设计思路

    实现代码

    测试记录全过程


     

     

     

    输出结果

     

    设计思路

     

     

     

    实现代码

    from __future__ import print_function
    import numpy as np
    import time
    from env import Env
    from reprint import output
    
    
    EPSILON = 0.1
    ALPHA = 0.1
    GAMMA = 0.9
    MAX_STEP = 30
    
    np.random.seed(0)
    
    
    def epsilon_greedy(Q, state):
        if (np.random.uniform() > 1 - EPSILON) or ((Q[state, :] == 0).all()):
            action = np.random.randint(0, 4)  # 0~3
        else:
            action = Q[state, :].argmax()
        return action
    
    
    e = Env()
    Q = np.zeros((e.state_num, 4))
    
    with output(output_type="list", initial_len=len(e.map), interval=0) as output_list:
        for i in range(100):
            e = Env()
            while (e.is_end is False) and (e.step < MAX_STEP):
                action = epsilon_greedy(Q, e.present_state)
                state = e.present_state
                reward = e.interact(action)
                new_state = e.present_state
                Q[state, action] = (1 - ALPHA) * Q[state, action] + \
                    ALPHA * (reward + GAMMA * Q[new_state, :].max())
                e.print_map_with_reprint(output_list)
                time.sleep(0.1)
            for line_num in range(len(e.map)):
                if line_num == 0:
                    output_list[0] = 'Episode:{} Total Step:{}, Total Reward:{}'.format(i, e.step, e.total_reward)
                else:
                    output_list[line_num] = ''
            time.sleep(2)
    

     

     

     

    测试记录全过程

    开始
    .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  . A x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  . A x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  . A x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  . A x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  . A x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  . A     .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  . A     .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  . A     .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  . A     .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  . A     .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .A      .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .A  x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  . A x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  . A x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  . A x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  . A x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  . A x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  . A     .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  . A     .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  . A     .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  . A     .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  . A     .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .  A    .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .  A    .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .  A    .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .  A    .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .  A    .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .   A   .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .   A   .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .   A   .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .   A   .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .   A   .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .    A  .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .    A  .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .    A  .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .    A  .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .    A  .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .     A .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .     A .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .     A .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x o .                                                                                                                                                  .     A .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x A .                                                                                                                                                  .     A .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x A .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  .  x    .                                                                                                                                                  .   x A .                                                                                                                                                  .       .                                                                                                                                                  .........                                                                                                                                                  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A  .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .    A  .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .    A  .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .    A  .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   xAo .                                                                            .    A  .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   xAo .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   xAo .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   xAo .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   xAo .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x A .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x A .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x A .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            Episode:98 Total Step:8, Total Reward:100                                            .  x    .                                                                            .   x A .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            Episode:98 Total Step:8, Total Reward:100                                            .   x A .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                                                                                                                 Episode:98 Total Step:8, Total Reward:100                                            .       .                                                                            .........                                                                                                                                                                 Episode:98 Total Step:8, Total Reward:100                                            .........                                                                                                                                                                 Episode:98 Total Step:8, Total Reward:100                                                                                                                                 .........                                                                            .........                                                                            . Ax    .                                                                            .........                                                                            . Ax    .                                                                            .   x o .                                                                            .........                                                                            . Ax    .                                                                            .   x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            . Ax    .                                                                            .   x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            . Ax    .                                                                            .   x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            . Ax    .                                                                            .   x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            . Ax    .                                                                            .   x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            . Ax    .                                                                            .   x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            . Ax    .                                                                            .   x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            . Ax    .                                                                            .   x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            . A x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            . A x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            . A x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            . A x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            . A x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            . A     .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            . A     .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            . A     .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            . A     .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            . A     .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .  A    .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .  A    .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .  A    .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .  A    .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .  Ax o .                                                                            .  A    .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .  Ax o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .  Ax o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .  Ax o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .  Ax o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .  A    .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .  A    .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .  A    .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .  A    .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .  A    .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .   A   .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .   A   .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .   A   .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .   A   .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .   A   .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .    A  .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .    A  .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .    A  .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x o .                                                                            .    A  .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   xAo .                                                                            .    A  .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   xAo .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   xAo .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   xAo .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   xAo .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x A .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x A .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            .........                                                                            .  x    .                                                                            .   x A .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            Episode:99 Total Step:11, Total Reward:100                                           .  x    .                                                                            .   x A .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                            Episode:99 Total Step:11, Total Reward:100                                           .   x A .                                                                            .       .                                                                            .........                                                                                                                                                                 Episode:99 Total Step:11, Total Reward:100                                           .       .                                                                            .........                                                                                                                                                                 Episode:99 Total Step:11, Total Reward:100                                           .........                                                                                                                                                                 Episode:99 Total Step:11, Total Reward:100                                                                                                                                Episode:99 Total Step:11, Total Reward:100 
    
    

     

     

     

     

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  • Java-复杂迷宫求解

    2018-04-17 02:38:55
    总体的思路不太复杂:首先创建一个栈结构,可以方便的输出最短的路径,然后就是合理的运用递归的思想来进行路径的回溯。先上代码。interface Method{//实现迷宫的栈结构的接口 int MAX = 50;//栈的最大存储量,也...

        最近用C学了数据结构的迷宫求解问题,但是个人感觉用C实现特别麻烦。索性用Java来实现了。总体的思路不太复杂:首先创建一个栈结构,可以方便的输出最短的路径,然后就是合理的运用递归的思想来进行路径的回溯。先上代码。

    interface Method{//实现迷宫的栈结构的接口
        int MAX = 50;//栈的最大存储量,也就是路径的最长量
        void StackInit(StackList stackList);//初始化
        void StackAdd(StackList stackList, place Number);//插入
        void StackDelete(StackList stackList);//删除
        void Display(StackList stackList);//打印(测试用)
    }
    
    
    class StackList{//栈结构
        place[] data;
        int size;
        int capacity;
    }
    
    class My_Method implements Method{//实现栈相关方法的类
        @Override
        public void StackInit(StackList stackList) {
            if(stackList == null){
                return;
            }
            stackList.data = new place[MAX];
            stackList.capacity = MAX;
            stackList.size = 0;
        }
    
        @Override
        public void StackAdd(StackList stackList, place Number) {
            if(stackList == null){
                return;
            }
            if(stackList.size == stackList.capacity){
                return;
            }
            stackList.data[stackList.size] = Number;
            stackList.size++;
        }
    
        @Override
        public void StackDelete(StackList stackList) {
            if(stackList == null){
                return;
            }
            if(stackList.size == 0){
                return;
            }
            stackList.size--;
        }
    
        @Override
        public void Display(StackList stackList) {
            if(stackList == null){
                return;
            }
            for(int i = 0;i<stackList.size;i++){
                System.out.print(" "+stackList.data[i]);
            }
        }
    }
    //-----------------------------------------------------------
    
    interface Maze_Method{//有关迷宫地图的实现方法的接口
        int ROW = 6;//迷宫的行与列
        int COL = 6;
        boolean Exit(Maze maze,place now_place,place start);//检查是不是出口
        void mark(Maze maze, place now_place, place prev_place);//做标记
        boolean CanStay(Maze maze, place now_place, place prev_place);//判断是否可以落到这个位置上
        void Walk(Maze maze, place start, place now_place, place prev_place, StackList cur, StackList _short, Method My_Test);//递归函数
        void Init(Maze maze);//初始化地图
        void Display(Maze maze);//打印地图
    }
    interface Maze_area{
        int ROW = 6;//迷宫的大小
        int COL = 6;
    }
    
    class Maze implements Maze_area{//迷宫地图
        int[][] map = new int[ROW][COL];
    }
    
    class My_Maze_Method implements Maze_Method{//实现迷宫相关的方法
    
        @Override
        public void Init(Maze maze) {//初始化地图
            int[][] New_Map = new int[][]{{0,1,0,0,0,0},
                                          {1,1,0,0,0,0},
                                          {0,1,0,1,1,1},
                                          {1,1,1,1,0,0},
                                          {0,0,0,1,0,0},
                                          {0,0,0,1,0,0,}};
            maze.map = New_Map;
        }
    
        @Override
        public void Display(Maze maze) {//打印地图
            for(int i = 0;i<maze.map.length;i++){
                for(int j = 0;j<maze.map[0].length;j++){
                    System.out.print(" "+ maze.map[i][j]);
                }
                System.out.println();
            }
        }
    
        @Override
        public boolean Exit(Maze maze, place now_place, place start) {//检查是否是出口
            if(now_place == start){
                return false;
            }
            if(now_place.row == 0 || now_place.row == ROW-1 || now_place.col == 0 || now_place.col == COL-1){
                return true;
            }
            return false;
        }
    
        @Override
        public boolean CanStay(Maze maze, place now_place, place prev_place) {//检查某位置是否合法
            if((now_place.row >= ROW) || (now_place.row < 0) || (now_place.col >= COL) || (now_place.col < 0)){
                return false;
            }
            if(maze.map[now_place.row][now_place.col] == 0){
                return false;
            }
            if(maze.map[now_place.row][now_place.col] == 1){
                return true;
            }
            if(maze.map[prev_place.row][prev_place.col] > (maze.map[now_place.row][now_place.col] + 1)){
                return true;
            }
            return false;
        }
    
        @Override
        public void mark(Maze maze, place now_place, place prev_place) {//标记一个位置
            if (prev_place.row == -1 && prev_place.col == -1) {
    
                maze.map[now_place.row][now_place.col] = 2;
            } else {
                maze.map[now_place.row][now_place.col] = maze.map[prev_place.row][prev_place.col] + 1;
            }
        }
    
        @Override
        public void Walk(Maze maze, place start, place now_place, place prev_place, StackList cur, StackList _short, Method My_test) {//递归函数
            if(!CanStay(maze,now_place,prev_place)){//看是否可以在这个位置走
                return;
            }
            mark(maze,now_place,prev_place);//做标记
            My_test.StackAdd(cur,now_place);//将能走的地方入栈
    
            if(Exit(maze,now_place,start)){//如果是出口,那么把cur栈和_short栈的大小做比较,
                if(_short.size == 0) {//把比较小的那个保存在_short栈中
                    _short.data = cur.data;
                    _short.size = cur.size;
                    _short.capacity = cur.capacity;
                }
                if(_short.size > cur.size){
                    _short.data = cur.data;
                    _short.size = cur.size;
                    _short.capacity = cur.capacity;
                }
                My_test.StackDelete(cur);//如果是出口,那么删除栈顶,回溯
                System.out.println("找到一个出口");
                return;
            }
    //顺时针扫描一个位置的上下左右
            place up = new place(now_place.row-1,now_place.col);
            prev_place = now_place;
            Walk(maze,start,up,prev_place,cur,_short,My_test);
    
            place right = new place(now_place.row,now_place.col+1);
            prev_place = now_place;
            Walk(maze,start,right,prev_place,cur,_short,My_test);
    
            place down = new place(now_place.row+1,now_place.col);
            prev_place = now_place;
            Walk(maze,start,down,prev_place,cur,_short,My_test);
    
            place left = new place(now_place.row,now_place.col-1);
            prev_place = now_place;
            Walk(maze,start,left,prev_place,cur,_short,My_test);
            My_test.StackDelete(cur);
        }
    }
    
    
    //-------------------------------------------------------
    
    class place{//描述点的位置
        int row;
        int col;
        place(int row, int col){
            this.row = row;
            this.col = col;
        }
        place(){}
    }
    
    public class Main{
        public static void main(String[] args){
            Maze My_Maze = new Maze();//创建栈对象
            Method Test_stack = new My_Method();//创建栈的实现对象
            StackList stackList_cur = new StackList();//创建每条路径的栈对象
            StackList stackList_short = new StackList();//创建代表最短路径的栈对象
            Test_stack.StackInit(stackList_cur);//初始化栈对象
            Test_stack.StackInit(stackList_short);//初始化栈对象
            Maze_Method New_Test = new My_Maze_Method();//初始化迷宫的实现对象
            place Enter = new place(0,1);//创建入口对象
            place Prev = new place(-1,-1);//创建前一个对象(这里的赋值主要针对入口点,我们可以直接把它赋值成特定的非法值)
            Maze maze = new Maze();//创建地图对象
            New_Test.Init(maze);//初始化地图
            New_Test.Walk(maze,Enter,Enter,Prev,stackList_cur,stackList_short,Test_stack);//实现迷宫求解的主要递归方法
            New_Test.Display(maze);//打印迷宫路径
            System.out.println("迷宫的最短路径是:");
            for(int i = 0; i<stackList_short.size;i++){//打印最短路径
                System.out.println("("+stackList_short.data[i].row+","+stackList_short.data[i].col+")");
            }
        }
    }
        嗯,如果有不合理的地方还请大神指教。
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  • 我们通常见的迷宫多种多样,在这里以多通路迷宫为例,对迷宫进行求解,找出最短路径,用C语言对其进行编写,涉及到一些操作包括:  1. 初始化迷宫地图数据 --》2. 检测迷宫的入口是否有效 --》 3. 检测当前位置...

           我们通常见的迷宫多种多样,在这里以多通路迷宫为例,对迷宫进行求解,找出最短路径,用C语言对其进行编写,涉及到一些操作包括:

           1. 初始化迷宫地图数据 --》2.检测迷宫的入口是否有效 --》 3. 检测当前位置是否为迷宫的出口 --》4. 保存最短路径 --》5. 检测当前位置的下一步是否能够走通 --》6. 走迷宫 --》7. 具体走迷宫方式 --》8. 打印迷宫地图数据 --》9. 打印路径 

          下面用C实现该操作的一些代码:

        maze.c-->下面是用递归的方式找到迷宫中的最短路径

     

    #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 0;
    #include "maze.h"
    #include "stack.h"
    #include <stdio.h>
    #include <assert.h>
    //初始化迷宫
    void MazeInit(maze* s, DataTypeMaze arr[MAZE_ROW][MAZE_COL])
    {
    	assert(s);
    	int i = 0, j = 0;
    	for (i = 0; i < MAZE_ROW; i++)
    	{
    		for (j = 0; j < MAZE_COL; j++)
    		{
    			s->maze[i][j] = arr[i][j];
    		}
    	}
    }
    //打印迷宫
    void PrintMaze(maze m)
    {
    	int i = 0, j = 0;
    	for (i = 0; i < MAZE_ROW; i++)
    	{
    		for (j = 0; j < MAZE_COL; j++)
    		{
    			printf("%d ", m.maze[i][j]);
    		}
    		printf("\n");
    	}
    }
    // 检测迷宫的入口是否有效 
    int IsValidEnter(maze *m, PosType enter)
    {
    	 assert(m);
    	 if ((enter._x == 0) || (enter._y == 0) || (enter._x == MAZE_ROW - 1) || (enter._y == MAZE_COL - 1))
    	 {
    		 if (m->maze[enter._x][enter._y] >= 1)
    			 return 1;
    	 }
    
    	       return 0;
    }
    // 检测cur位置是否为迷宫的出口 
    int IsMazeExit(maze* m, PosType cur, PosType enter)
    {
    	assert(m);
    	if (cur._x == enter._x && cur._y == enter._y)
    		return 0;
    
    	if (cur._x == 0 || cur._x == MAZE_COL - 1 || cur._y == 0 || cur._y == MAZE_ROW - 1)
    	{
    		return 1;
    	}
    
    	return 0;
    }
    // 检测当前位置是否为通路 
    int IsPass(maze* m, PosType cur)
    {
    	assert(m);
    	if (m->maze[cur._x][cur._y] == 1)
    		return 1;
    
    	return 0;
    }
    // 打印路径 
    void PrintPath(Stack* s)
    {
    	assert(s);
    	printf("over");
    	while (!IsEmptyStack(s))
    	{
    		printf("<- %d,%d ", StackTop(s));
    		StackPop(s);
    	}
    }
    
    
    // 检测当前位置的下一步是否能够走通 
    int IsNextPass(maze* m,PosType cur, PosType next)
    {
    	assert(m);
    	if ((m->maze[next._x][next._y] == 1) || (m->maze[cur._x][cur._y]< m->maze[next._x][next._y]))  
    		return 1;
    
        	return 0;
    }
    
    void printPath(Stack Path)
    {
    	int i = 0;
    	for (; i < stackSize(&Path); i++)
    	{
    		printf("%d,%d-> ", Path.arr[i]);
    	}
    	printf("over \n");
    }
    // 保存最短路径 
    void SaveShortPath(Stack* path, Stack* shortPath)
    {
    	assert(path);
    	assert(shortPath);
    	int i = 0;
    	shortPath->_top = 0;
    	for (; i < stackSize(path); i++)
    	{
           StackPush(shortPath, path->arr[i]);
    	}
    }
    // 走迷宫 
    void PassMaze(maze* m, PosType  enter, Stack* ShortPath)
    {
    	assert(m);
    	assert(ShortPath);
    	Stack path;
    	if (!IsValidEnter(m, enter))
    	{
    		printf("无效的入口点");
    		return;
    	}
    
    	StackInit(&path);
    	_PassMaze(m, enter, enter,&path,ShortPath);
    }
    // 复杂迷宫--》具体走迷宫方式 
    void _PassMaze(maze *m, PosType enter,PosType cur, Stack *path,Stack* shortPath)
    {
    	assert(path);
    	assert(shortPath);
    	PosType next = cur;
    
    	if (cur._x ==enter._x && cur._y == enter._y)
    		m->maze[cur._x][cur._y] = 2;
    
    		StackPush(path, cur);
    	if (IsMazeExit(m, cur, enter))
    	{
    			if (shortPath->_top == 0 || stackSize(path)<stackSize(shortPath))
    				SaveShortPath(path, shortPath);
    		  
    			StackPop(path);
    			return;
    	}
    
    	//上
    	next = cur;
    	next._x -= 1;
    	if (IsNextPass(m, cur, next))
    	{
    		m->maze[next._x][next._y] = m->maze[cur._x][cur._y] + 1;
    		_PassMaze(m,enter, next, path, shortPath);
    	}
    
    	//右
    	next = cur;
    	next._y += 1;
    	if (IsNextPass(m, cur, next))
    	{
    		m->maze[next._x][next._y] = m->maze[cur._x][cur._y] + 1;
    		_PassMaze(m, enter, next, path, shortPath);
    	}
    
    	//左
    	next = cur;
    	next._y -= 1;
    	if (IsNextPass(m, cur, next))
    	{
    		m->maze[next._x][next._y] = m->maze[cur._x][cur._y] + 1;
    		_PassMaze(m, enter, next, path, shortPath);
    	}
    
    	//下
    	next = cur;
    	next._x += 1;
    	if (IsNextPass(m, cur, next))
    	{
    		m->maze[next._x][next._y] = m->maze[cur._x][cur._y] + 1;
    		_PassMaze(m, enter, next, path, shortPath);
    	}
    
    	StackPop(path);
    }


    下面是用测试代码

    //多通络带环迷宫
    void testMaze()
    {
    	maze m;
    	Stack shortPath;
    	StackInit(&shortPath);
    	DataType x;
    	x._x = 5;
    	x._y = 1;
    	DataTypeMaze arr[MAZE_ROW][MAZE_COL] = { { 0,0 },{ 0, 1,1,1 },{ 0, 1,0,1 },{ 0, 1, 0, 1},{ 0,1,1,1,1,1 },{ 0, 1} };
    	MazeInit(&m, arr);
    	PrintMaze(m);
    	PassMaze(&m, x, &shortPath);
    	printf("迷宫最短路径--:");
    	PrintPath(&shortPath);
    	printf("**********************\n");
    	PrintMaze(m);
    }
    int main()
    {
    	testMaze();
    	system("pause");
    	return 0;
    }


        上面就是实现复杂迷宫求解的C代码,下一篇会写用循环和递归两种方式对简单迷宫进行求解!!!


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  • #复杂迷宫求解(2)

    2018-08-30 20:48:22
    // 初始化迷宫 void InitMaze ( Maze * m , int map [ ROW ] [ COL ] ) ; // 打印迷宫 void PrintMaze ( Maze * m ) ; // 检测是否为有效的入口 int IsValidEnter ( Maze * m , ...

    #头文件

    #pragma once
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <assert.h>
    #include <stdlib.h>
    #define ROW 6 
    #define COL 6
    typedef struct Maze
    {
    	int _map[ROW][COL];
    }Maze;
    typedef struct Position
    {
    	int _x;
    	int _y;
    }Position;
    //Stack.h
    
    
    #define MAX 100
    typedef Position DataType;
    
    typedef struct Stack
    {
    	int top;
    	DataType stack[MAX];
    }Stack;
    
    void StackInit(Stack* s);
    void StackPush(Stack* s, DataType data);
    void StackPop(Stack* s);
    DataType GetStackTop(Stack*s);
    int GetStackSize(Stack*s);
    int StackEmpty(Stack *s);
    
    // 初始化迷宫 
    void InitMaze(Maze* m, int map[ROW][COL]);
    
    // 打印迷宫 
    void PrintMaze(Maze* m);
    
    // 检测是否为有效的入口 
    int IsValidEnter(Maze* m, Position enter);
    
    // 检测pos是否在出口的位置 
    int IsExit(Position pos, Position enter);
    
    // 检测cur的下一步next是否为通路: 
    // next位置为1 || next位置保存数据 大于 cur位置保存数据 
    int IsNextPass(Maze* m, Position next, Position cur);
    
    // 保存最短的路径 
    void SaveShortPath(Stack* path, Stack* shortPath);
    
    // 走迷宫 
    void _GetMazeShortPath(Maze* m, Position cur, Position enter, Stack* path, Stack* shortPath);
    
    void PassMaze(Maze* m, Position enter, Stack* shortPath);
    
    

    #操作函数

    //Stack.c
    #include"HardMaze.h"
    void StackInit(Stack* s)
    {
    	s->top = 0;
    }
    void StackPush(Stack* s, DataType data)
    {
    	if (s->top == MAX)
    	{
    		printf("栈已满!无法入栈元素\n");
    		return;
    	}
    
    	(s->top)++;
    	s->stack[s->top] = data;
    }
    void StackPop(Stack *s)
    {
    	if (s->top == 0)
    	{
    		printf("栈为空,无法出栈元素\n");
    		return;
    	}
    	(s->top)--;
    }
    DataType GetStackTop(Stack*s)
    {
    	if (s->top == 0)
    	{
    		printf("栈为空,无法获取栈顶\n");
    	}
    	return s->stack[s->top];
    }
    int GetStackSize(Stack* s)
    {
    	return s->top;
    }
    int StackEmpty(Stack *s)
    {
    	if (s->top == 0)
    	{
    		return 1;
    	}
    	else
    	{
    		return 0;
    	}
    }
    
    //Maze.c
    #include"HardMaze.h"
    void InitMaze(Maze * m, int map[ROW][COL])
    {
    	int i = 0;
    	int j = 0;
    	assert(m);
    	for (i = 0; i < ROW; i++)
    	{
    		for (j = 0; j < COL; j++)
    		{
    			m->_map[i][j] = map[i][j];
    		}
    	}
    }
    void PrintMaze(Maze* m)
    {
    	assert(m);
    	int i = 0;
    	int j = 0;
    	for (i = 0; i < ROW; i++)
    	{
    		for (j = 0; j < COL; j++)
    		{
    			printf(" %d ", m->_map[i][j]);
    		}
    		printf("\n");
    	}
    	printf("\n");
    }
    int IsValidEnter(Maze* m, Position enter)
    {
    	assert(m);
    	if (enter._x == ROW - 1 || enter._x == 0 || enter._y == COL - 1 || enter._y == 0)
    	{
    		return 1;
    	}
    	else
    		return 0;
    }
    // pos 必须在地图中 pos位置如果是1 
    int IsPass(Maze* m, Position pos)
    {
    	assert(m);
    	if (pos._x >= ROW || pos._x < 0 || pos._y >= COL || pos._y >= COL)
    	{
    		return 0;
    	}
    	else if (m->_map[pos._x][pos._y] != 1)
    	{
    		return 0;
    	}
    	else
    		return 1;
    }
    // 检测是否在出口的位置 
    int IsExit(Position pos, Position enter)
    {
    	if ((pos._x == ROW - 1 || pos._x == 0 || pos._y == COL - 1 || pos._y == 0) && ((pos._x != enter._x) || (pos._y) != enter._y))
    	{
    		return 1;
    	}
    	return 0;
    }
    
    int IsNextPass(Maze* m, Position next, Position cur)
    {
    	if (m->_map[next._x][next._y] == 1)
    	{
    		return 1;
    	}
    	else if (m->_map[next._x][next._y] > m->_map[cur._x][cur._y])
    	{
    		return 1;
    	}
    	return 0;
    }
    // 保存最短的路径 
    
    void SaveShortPath(Stack* path, Stack* shortPath)
    {
    	int i = 0;
    	if (StackEmpty(shortPath))
    	{
    		for (i = 0; i < GetStackSize(path); i++)
    		{
    			StackPush(shortPath, path->stack[i]);
    		}
    	}
    	else if (GetStackSize(path) < GetStackSize(shortPath))
    	{
    		shortPath->top = 0;
    		for (i = 0; i < GetStackSize(path); i++)
    		{
    			StackPush(shortPath, path->stack[i]);
    		}
    	}
    }
    
    void PassMaze(Maze* m, Position enter, Stack* shortPath)
    {
    	Stack path;
    	if (!IsValidEnter(m, enter))
    	{
    		printf("迷宫的入口异常!!!\n");
    		return;
    	}
    
    	StackInit(&path);
    	StackInit(shortPath);
    	_GetMazeShortPath(m, enter, enter, &path, shortPath);
    }
    
    void _GetMazeShortPath(Maze* m, Position cur, Position enter, Stack* path, Stack* shortPath)
    {
    
    	PrintMaze(m);
    
    	m->_map[enter._x][enter._y] = 2;
    	if (IsExit(cur, enter))
    	{
    		SaveShortPath(path, shortPath);
    	}
    	StackPush(path, cur);
    	Position next = cur;
    	next._x -= 1;
    	if (IsNextPass(m, next, cur))
    	{
    	      m->_map[next._x][next._y]	= m->_map[cur._x][cur._y] + 1;
    		  _GetMazeShortPath(m, next, enter, path, shortPath);
    	}
    	next = cur;
    	next._y -= 1;
    	if (IsNextPass(m, next, cur))
    	{
    		m->_map[next._x][next._y] = m->_map[cur._x][cur._y] + 1;
    		_GetMazeShortPath(m, next, enter, path, shortPath);
    	}
    	next = cur;
    	next._y += 1;
    	if (IsNextPass(m, next, cur))
    	{
    		m->_map[next._x][next._y] = m->_map[cur._x][cur._y] + 1;
    		_GetMazeShortPath(m, next, enter, path, shortPath);
    
    	}
    	next = cur;
    	next._x += 1;
    
    	if (IsNextPass(m, next, cur))
    	{
    		m->_map[next._x][next._y] = m->_map[cur._x][cur._y] + 1;
    		_GetMazeShortPath(m, next, enter, path, shortPath);
    	}
    	StackPop(path);
    }
    
    #include"HardMaze.h"
    int main()
    
    {
    	int map[ROW][COL] = {
    		{ 0,0,0,0,0,0 },
    		{ 0,1,1,1,0,0 },
    		{ 0,1,0,1,0,0 },
    		{ 0,1,0,1,0,0 },
    		{ 0,1,1,1,1,1 },
    		{ 0,1,0,0,0,0 }
    	};
    	Maze m;
    	Stack shortPath;
    	InitMaze(&m, map);
    	Position enter;
    	enter._x = 5;
    	enter._y = 1;
    	PrintMaze(&m);
    	PassMaze(&m, enter, &shortPath);
    	PrintMaze(&m);
    	system("pause");
    	return 0;
    }
    

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    千次阅读 2019-02-03 14:48:28
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空空如也

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复杂的迷宫