数据结构——python解决迷宫问题(深度优先和广度优先)

文章目录

迷宫问题

栈解决------深度优先------回溯法

python 复制代码
""""""
"""
规定每次按照某种的方式前进
每次前进都将节点的位置存入栈,这样栈中就存放着走过的路线
当不能再继续前进时:后退出栈,直到可以用另一条路可以前进
"""

maze = [
    [0, 1, 0, 0, 0],
    [0, 1, 0, 1, 0],
    [0, 0, 0, 1, 0],
    [0, 1, 1, 1, 0],
    [0, 0, 0, 0, 0]
]

# 前进方式
dirs = [
    lambda x, y: (x - 1, y),
    lambda x, y: (x, y + 1),
    lambda x, y: (x + 1, y),
    lambda x, y: (x, y - 1),
]


def solve(x1, y1, x2, y2):
    stack = []
    stack.append((x1, y1))
    while len(stack):
        current_node = stack[-1]
        if current_node[0] == x2 and current_node[1] == y2:
            for i in stack:
                print(i)
            return True

        for dir in dirs:
            next_node = dir(*current_node)
            if 0 <= next_node[0] < len(maze) and 0 <= next_node[1] < len(maze[0]):
                if maze[next_node[0]][next_node[1]] == 0:
                    stack.append(next_node)
                    maze[next_node[0]][next_node[1]] = 2
                    break
        else:
            maze[next_node[0]][next_node[1]] = 2
            stack.pop()
    else:
        print('没有通路')
        return False


solve(0, 0, 4, 4)

队列解决------广度优先

python 复制代码
""""""
"""
思想:
多条路径同时前进,第一个到达的就是最短路径
通过记录每个节点的上一个节点的位置实现
实现:
一个列表记录此时到达的全部位置(多条路线同时进行就有多个位置),再一个列表所有已经到过的节点位置以及每个节点的上一个位置
"""

from collections import deque

maze = [
    [0, 1, 0, 0, 0],
    [0, 1, 0, 1, 0],
    [0, 0, 0, 1, 0],
    [0, 1, 1, 1, 0],
    [0, 0, 0, 0, 0]
]

# 前进方式
dirs = [
    lambda x, y: (x - 1, y),
    lambda x, y: (x, y + 1),
    lambda x, y: (x + 1, y),
    lambda x, y: (x, y - 1),
]


def print_r(path):
    real_path = []
    real_item_index = len(path) - 1  # real_item:通路上的元素(最开始一定是path的最后一个元素)
    while real_item_index >= 0:
        real_path.append(path[real_item_index][0:2])
        real_item_index = path[real_item_index][2]
    real_path.reverse()
    for node in real_path:
        print(node)


def solve(x1, y1, x2, y2):
    q = deque()
    path = []
    q.append((x1, y1, -1))
    while len(q) > 0:
        current_node = q.popleft()
        path.append(current_node)

        if current_node[0] == x2 and current_node[1] == y2:
            # 到达终点,通过path逐层向前找到完整路径
            print_r(path)
            return True

        for dir in dirs:
            next_node = dir(current_node[0], current_node[1])
            if 0 <= next_node[0] < len(maze) and 0 <= next_node[1] < len(maze[0]):
                if maze[next_node[0]][next_node[1]] == 0:
                    q.append((next_node[0], next_node[1], len(path) - 1))
                    maze[next_node[0]][next_node[1]] = 2
    else:
        print('未找到通路')
        return False


solve(0, 0, 4, 4)

若有错误与不足请指出,关注DPT一起进步吧!!!

相关推荐
程序员的世界你不懂11 分钟前
Appium+python自动化(十)- 元素定位
python·appium·自动化
CryptoPP1 小时前
使用WebSocket实时获取印度股票数据源(无调用次数限制)实战
后端·python·websocket·网络协议·区块链
树叶@1 小时前
Python数据分析7
开发语言·python
嘉陵妹妹2 小时前
深度优先算法学习
学习·算法·深度优先
老胖闲聊2 小时前
Python Rio 【图像处理】库简介
开发语言·图像处理·python
GalaxyPokemon2 小时前
LeetCode - 53. 最大子数组和
算法·leetcode·职场和发展
码界奇点2 小时前
Python Flask文件处理与异常处理实战指南
开发语言·python·自然语言处理·flask·python3.11
浠寒AI2 小时前
智能体模式篇(上)- 深入 ReAct:LangGraph构建能自主思考与行动的 AI
人工智能·python
hn小菜鸡3 小时前
LeetCode 1356.根据数字二进制下1的数目排序
数据结构·算法·leetcode
zhuiQiuMX3 小时前
分享今天做的力扣SQL题
sql·算法·leetcode