坐标系中是否有固定大小数组的替代方法？

Question

情况

我已经实现了一个随机游走算法来生成类似地牢的迷宫。该算法有多个“步行者”，每个“步行者”随机贡献于同一个迷宫。您可以通过以下网址了解算法的工作原理：https://thomaskerbrat.github.io/procedural-maze/ （如果动画过快，请重新加载页面以获得新的迷宫。）

迷宫是一步一步生成的，每次渲染。红色方块代表每个步行者在地图上的前进。

在这个实现中，我有一个 固定大小 数组，表示游戏的图块（地板、墙壁或无）。默认情况下，网格为 64 x 64。

问题

当算法到达我无法超越的边缘时，walker 停止生成路径。

我的问题是：有没有办法用不受初始尺寸限制的数组替换固定大小的数组？

问题是我想执行查找以了解相邻单元格的内容。使用固定大小的数组很容易做到这一点，我只需访问适当的索引（事先检查它们不超过网格大小）。但是我在网上没有找到解决方案。

我提出的解决方案示例

到目前为止，我想出了一个我想要放置在网格中的元素的列表，并为查找保留一个双哈希图。

考虑在 10x10 网格中具有以下坐标的点列表：

• A (4,5)
• B (8,2)
• C (4,2)
• D (8,5)
• E (3,7)
• F (3,2)

相应的 hash-map 会将 X 和 Y 坐标映射到内存中的对象：

• 3
  • 2 -> F
  • 7 -> E
• 4
  • 2 -> C
  • 5 -> 一个
• 8
  • 2 -> B
  • 5 -> D

为了查看相邻单元格是否存在或检查其内容，我检查哈希映射是否将 X 坐标作为键（指向另一个哈希映射），如果是，我也会这样做Y坐标最终找到一个单元格的事情，或者没有。

那么，你怎么看？您是否知道某种“标准”方法，或者至少是众所周知的方法？

Answer 1

一种方法是不使用数组，而是使用一组坐标来记录所有访问过的位置，计算步行的跨度，并在步行后将其映射到适当大小的网格：

该方案随机行走一个walker，对行走的范围没有限制，然后构建一个自动适应数据大小的数据结构；它使用有序序列和索引。

1- 在位置 (0, 0) 处启动您的 walker，一个元组，并将其插入集合中。
2-步行者：
2-1- 为步行者创建一个新的坐标元组，其新位置行 +/- 1 和/或列 +/-1 用于步骤的每个方向。
2-2- 通过在每一步将其插入到集合中来记录这个新位置。
3-继续走直到完成。
4- 从步行位置生成网格：
4-1- 找到最小和最大行和列来确定跨度。
4-3- 为行和列创建一个大小为 max-min 的网格。
4-4-通过将步行坐标更改为网格坐标来填充访问的位置。

如果您需要按顺序执行这些步骤，则可以使用有序集或地图。 如果可以多次访问位置，则可以改用序列（数组、列表...），或者如果您需要跟踪访问的顺序，则可以使用到时间步序列的映射。

实现（python）可能如下所示：

"""
a 2D grid that auto adjusts its size to the data.
coordinates are tuples of integers in the range -1e9 <-> 1e9
"""


class SpanGrid:

    def __init__(self, coordinates):
        self.coordinates = coordinates
        self.grid = None
        self.rows = None
        self.columns = None
        self.make_grid()

    def make_grid(self):
        self._find_num_rows_columns()
        self._populate_grid()

    def _find_num_rows_columns(self):
        self.minrow, self.mincol = 1e9, 1e9
        self.maxrow, self.maxcol = -1e9, -1e9
        for row, col in self.coordinates:
            self.minrow = row if row < self.minrow else self.minrow
            self.mincol = col if col < self.mincol else self.mincol
            self.maxrow = row if row > self.maxrow else self.maxrow
            self.maxcol = col if col > self.maxcol else self.maxcol
        self.rows = self.maxrow - self.minrow + 1
        self.columns = self.maxcol - self.mincol + 1

    def _populate_grid(self):
        self.grid = [[None for dummycol in range(self.columns)]
                     for dummyrow in range(self.rows)]
        for r, c in self.coordinates:
            self.grid[r - self.minrow][c - self.mincol] = True

    def __str__(self):
        result = []
        for line in self.grid:
            res = ''
            for pos in line:
                res += str(pos) if pos else ' -  '
                res += ' '
            result.append(res)
        return '\n'.join(result)


if __name__ == '__main__':

    import random
    visited = set()
    offsets = ((1, 0), (-1, 0), (0, 1), (0, -1))
    start = (0, 0)
    current = start
    visited.add(current)
    for _ in range(100):
        cur_row, cur_col = current
        row_offset, col_offset = random.choice(offsets)
        current = (cur_row + row_offset, cur_col + col_offset)
        visited.add(current)

    grid = SpanGrid(visited)
    print(grid)

示例输出：

 -   True True True True True True  -   
 -   True True True True True True True 
 -   True True True True True True  -   
True True True True True True  -    -   
True True True True True True  -    -   
 -   True True True True  -    -    -   
 -   True  -    -    -    -    -    -  

============================================================================

 -    -    -    -    -    -    -    -    -   True  -    -   
 -    -    -    -    -    -    -    -   True True True  -   
 -    -    -    -    -   True True  -   True True True True 
True True True True True True True  -   True True True True 
 -   True True True True True True True True True True  -   
 -    -    -   True True True True True  -    -    -    -   

============================================================================

 -    -    -    -    -    -    -   True True True True  -    -    -    -    -    -    -    -    -   
 -    -    -    -    -    -    -   True  -    -   True True True  -    -   True True  -    -    -   
 -    -    -    -    -    -    -   True True  -   True True True  -   True True True  -    -    -   
 -    -    -    -    -    -    -   True True True True True True True True True  -    -    -    -   
 -   True True  -    -    -    -    -   True  -   True True True  -    -   True True  -    -    -   
True True True True  -    -    -    -   True  -    -   True True  -    -   True True True  -    -   
True True True True  -    -   True True True  -    -    -   True  -    -    -   True True  -    -   
 -    -    -   True True True True  -    -    -    -    -    -    -    -   True True  -    -    -   
 -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -   True True True True 
 -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -   True 
 -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -   True True 
 -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -    -   True