python游戏地图最短路径求解

更新时间：2020-06-21 08:48:01 作者：startmvc

一．题目要求参考下图完成游戏地图中从起点到目标点的最短路径寻找问题。二．设计

一．题目要求

参考下图完成游戏地图中从起点到目标点的最短路径寻找问题。

二．设计思路

先对游戏地图做了几个设定，以矩阵来模拟游戏地图。将可行的区域位置赋值0，障碍区赋值为inf。考虑到地图大小，将起始点和终点区域赋值99。

从Start点A开始向外层扩展，每扩展一层pathlen加一。List Q存储当前需要扩展的点，list P 存储当前扩展层。当扩展到End点B时扩展结束，路径可规划。当Q为空时，本次层扩展结束，检查P，若P非空，从P层向外扩展，若P为空，则End点B无法到达。

寻找最短路径时，从End点B开始，寻找当前点附近8个点的标记中比当前点标记小的点，直到标记为1为止。

三．程序主体


# -*-coding:gbk -*-
from numpy import *
dirs = [(1,1),(1,0),(1,-1),(0,-1),(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,1)] # 四邻位置：从右下角开始顺时针得到，是按坐标差得到的
def find_path(oldmap,A,B):
 oldmap[A[0], A[1]] = 99
 oldmap[B[0], B[1]] = 99
 [a,b]=oldmap.shape
 pathmap=oldmap.copy()
 Q=[]#存储扩展节点
 P=[]#往外一层
 pathlen=1
 if A==B:
 print('start point is equal to end point')
 return True
 current=A
 while (True):
 for i in range(8):
 neighbor=[current[0]+dirs[i][0], current[1]+dirs[i][1]]
 if neighbor==B:
 print('the way is found')######################wrong
 print('中间过程')
 print(oldmap)
 find_way(oldmap,pathmap,A,B,a,b)#####调用路径函数
 return True
 if (neighbor[0]>=0 and neighbor[1]>=0 and neighbor[0]<a and neighbor[1]<b and oldmap[neighbor[0],neighbor[1]]==0):
 P.append(neighbor)
 oldmap[neighbor[0],neighbor[1]]=pathlen

 if Q==[]:
 if P ==[]:
 print(oldmap) ##############
 print('No path')
 return False
 else:
 Q.extend(P)
 P=[]
 pathlen += 1

 else:
 current=Q.pop()

###################寻找最短路径
def find_way(oldmap,pathmap,A,B,a,b):
 currentpos=B
 while (oldmap[currentpos[0],currentpos[1]]!=1):
 for i in range(8):
 neighborpos=[currentpos[0]+dirs[i][0], currentpos[1]+dirs[i][1]]
 if (neighborpos[0] >= 0 and neighborpos[1] >= 0 and neighborpos[0] < a and neighborpos[1] < b and oldmap[neighborpos[0],neighborpos[1]]!=0):
 if oldmap[neighborpos[0],neighborpos[1]]<oldmap[currentpos[0],currentpos[1]]:
 pathmap[neighborpos[0],neighborpos[1]]=oldmap[neighborpos[0],neighborpos[1]]
 currentpos=neighborpos
 break
 print('the way:')
 print(pathmap)

四．主函数


def main():
 map =mat([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0, inf,inf, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0, 0,inf, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
 [inf,inf,inf, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
 [0, 0,inf, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, inf],
 [0, 0,inf, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, inf],
 [0, 0,inf, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,inf],
 [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, inf],
 [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],])
 print('最初地图')
 print(map)
 print('**********************************')
 A = [5, 0]
 # B=[5,0]
 B = [3, 12]
 find_path(map,A, B)


if __name__=='__main__':
 main()

五．运行结果