使用栈遍历解迷宫——Java答案

【问题标题】：Using a stack to traverse and solve a maze - Java使用栈遍历解迷宫——Java
【发布时间】：2012-02-08 15:40:59
【问题描述】：

所以我正在尝试创建一个迷宫求解程序来解决 X 和 O 的迷宫。我想做的是创建一个点类，这样我就可以创建一个二维点数组，这将允许打印到输出页面以及实现堆栈相对简单。

我想在实际程序本身中实现的一般思想的最简单算法我认为应该是：

1) Move forward
2) Are you at a wall?
2a) If yes, turn left
3) Are you at the finish?
3a) If no, go to 1
3b) If yes, solved

但我无法提出更深入的算法，也无法确定我的 Points 课程。我知道对于点我应该设置 X 坐标，并设置 Y 坐标以及两者的吸气剂。你认为我需要比这两个更多的方法吗？比如，我是否应该创建一个传递 x 坐标和 y 坐标作为参数的方法，这样我就可以将它们作为一个整体推在一起，而不是单独设置 x 和 y？

这是一个示例迷宫的样子，从右下角开始，然后尝试遍历左上角，X 为墙，O 为迷宫中的空地：

O O O O O X O
X X O X O O X
O X O O X X X
X X X O O X O
X X X X O O X
O O O O O O O 
X X O X X X O

【问题讨论】：

嗨哥白尼库，这是作业吗？
我会改用图形并使用 djikstras 算法来查找路径。已经有这方面的库。
你的迷宫有多个开口，那么可以在其中任何一个处结束遍历吗？
@DaveBall 哈哈，是的，你找到我了
@Copernikush：好的 - 我添加了适当的标签！

标签： java stack maze

【解决方案1】：

你确定你的算法可以解决任何迷宫吗？我认为它会卡在这个简单的模型中（S 是开始，F 是结束）：

xxxxxxxxxx
Sooooooxxx
xxxxxxoxxx
xxxxxxFxxx

你的算法会沿着第一个走廊向下走，直到它面对秋天，左转，面对“北”墙，再次左转，然后走回第一个走廊，在那里它会再次左转两次并不断重复这个问题。

右手法则算法（参见wikipedia page，以及更多迷宫算法的其他部分）应该可以解决任何没有循环的迷宫，并且应该很容易在 java 中实现。

【讨论】：

不错的链接，我不知道右手规则（+1）。但这条规则只有在迷宫简单连接的情况下才有效......
好吧，我假设迷宫中唯一的字符是 O 和 X。
对，我只使用 S 和 F 来标记您完成和开始的 O 空间。您是否建议在您的模型中，走下大厅、转身并通过入口离开迷宫是可以接受的结果？

【解决方案2】：

你可以用一个

Stack<Point> points = new Stack<>();

// add a point
Point p = new Point(x, y);
if (points.contains(p))
   // been here before, in circles.
else
   points.add(p);

【讨论】：

【解决方案3】：

对于算法部分，通过堆栈的深度优先递归是首选。大致如下：

currentSpot = (0,0)  // The starting point //

while(! currentSpot.isExit()) {

  if (! currentSpot.left().isWall()) stack.push(currentSpot.left());
  if (! currentSpot.forward().isWall()) stack.push(currentSpot.forward());
  if (! currentSpot.right().isWall()) stack.push(currentSpot.right());

  currentSpot = stack.pop();  // Get the next location //
}

您会希望您的点类返回每个给定方向上的下一个点（向后除外），并检测您何时处于迷宫边缘。您可能需要一个包含所有点、打印、存储 X/O 等的 Maze 类。因此，您可以将初始 currentSpot = (0,0) 替换为 currentSpot = Maze.getStartingSpot() ;

【讨论】：

另外，这个伪代码假设所有的迷宫都有解决方案。如果您想防止无法解决的迷宫，那么您应该将 while 更改为 while (!currentSpot.isExit() && stack.size() > 0)。然后，您可以通过在 while 循环之后测试 currentSpot.isExit() 来测试实际解决的迷宫。
在创建Points类的时候，我在迷宫边缘怎么做前左右横穿和检测/
当你生成迷宫时，理想情况下你会有一个包含整体结构和点的迷宫类。此时，Point 类可以简单地委托给 Maze 以返回下一个点。

【解决方案4】：

对于您的算法，您不需要堆栈。只有当您使用回溯来撤消遍历决策时，您才需要一个堆栈。

【讨论】：

【解决方案5】：

对于算法，您可以使用backtracking（EDIT，尽管它与您的一般想法不太相符。）您只需要意识到您的动作被“推入”到虚拟堆栈中，并且它们必须被取消推送（因此撤消）。如果“机器人”是一个实际移动的对象，您可能必须自己实现堆栈，但如果您只想解决迷宫问题，则可以依赖调用堆栈。

【讨论】：

+1 用于回溯链接。 -1 因为哥白尼的抽象算法不需要回溯。总共 0 ;)
@DaveBall 你完全正确，我必须停止浏览文本，这是一个非常糟糕的习惯 :) 我编辑了我的答案来修复它。

【解决方案6】：

使用墙跟随算法：http://en.wikipedia.org/wiki/Maze_solving_algorithm#Wall_follower

【讨论】：

【解决方案7】：

我在学校的时候曾经解决过这个问题，我们使用了类似于左右手规则的解决方案。我相信我们是在学习链接列表时做到了这一点。简而言之，算法是这样的：

向左走。如果可能，请重复。
如果没有，直接走。如果可能，请返回第 1 步。
如果没有，请向右走。如果可能，请返回第 1 步。

在每一步，您还要检查您所站的位置是否是终点。如果您无法继续（即无法向左、直或向右），则将您所在的位置标记为“已访问”并后退。冲洗并重复。

【讨论】：