生成图片迷宫

20

挑战

编写接受“图像”并输出由该图像形成的图片迷宫的程序/功能。

输入值

您的程序应接受两个参数：

  • 我，形成迷宫的形象
  • S，一个布尔值，指定是否显示迷宫的解

我的格式如下：

.......
.#####.
.#####.
#######
.#####.
.#####.
.......

其中#的是要包含在解决方案路径.中的单元格，而的是要排除的单元格。您可以用任意选择的字符替换.，，#和换行符，只要它们彼此不同即可。或者，您可以接受输入图像的实际位图。

输出量

产生的迷宫应采用以下形式：

###############
#             #
# ### ####### #
# #.........# #
# #.#######.# #
# #.#.......# #
###.#.#########
....#.#........
#####.#.#######
#  ...#.....  #
# #.#######.# #
# #.........# #
# ####### ### #
#   #       # #
###############

其中#“”表示墙，.“”表示路径中属于解决方案一部分的部分，空格是解决方案中排除的路径。该.的可以通过空格替换如果S是虚假的。同样，可以将字符与您选择的其他字符交换，或者可以输出突出显示解决方案的迷宫的实际位图。

额外细节

  • 路径必须是一个单元格宽（路径不能有巨大的空白空间）
  • 迷宫不得包含任何循环
  • 迷宫必须完全连接（必须从入口/出口到达所有牢房）
  • 迷宫必须被墙壁包围（除非其进入/退出）
  • 解决方案路径不得包含死角
  • 迷宫必须正好有1个入口和1个出口
  • 入口和出口必须与网格的边缘对齐并且与求解路径中包含的像元相邻
  • 您可以选择入口和出口的放置位置
  • 您可以假设可以从给定的输入图像形成有效路径

（为澄清起见添加）下图显示了解决方案路径如何与输入图像相关联：

Input (I): |    Output:            |    Corresponding Cells: 
           |                       |    (@'s denote #'s from I)
           |                       |
.......    |    ###############    |    ###############
.#####.    |    #             #    |    #             #
.#####.    |    # ### ####### #    |    # ### ####### #
#######    |    # #.........# #    |    # #@.@.@.@.@# #
.#####.    |    # #.#######.# #    |    # #.#######.# #
.#####.    |    # #.#.......# #    |    # #@#@.@.@.@# #
.......    |    ###.#.#########    |    ###.#.#########
           |    ....#.#........    |    .@.@#@#@.@.@.@.
           |    #####.#.#######    |    #####.#.#######
           |    #  ...#.....  #    |    #  @.@#@.@.@  #
           |    # #.#######.# #    |    # #.#######.# #
           |    # #.........# #    |    # #@.@.@.@.@# #
           |    # ####### ### #    |    # ####### ### #
           |    #   #       # #    |    #   #       # #
           |    ###############    |    ###############
           |                       |

测试用例

来自Wikipedia的喷壶示例：

输入：

..................
..................
.......####.......
......##..##......
.....##....##....#
.....#......#...##
.#############.##.
##..############..
#...###########...
#...##########....
#...##########....
#...##########....
#...##########....
....##########....
....##########....
....##########....
..................
..................

输出（S = false）：

#####################################
#   #     #   #   #     #           #
# ### ### ### # # ##### ### ### ### #
#     # #   # # #         # #   # # #
# ### # ##### # ########### # ### # #
# # #         #           # # #   # #
# # # ### ##### # ### ### # ### ### #
#   # # #   #   # # #   # #   # #   #
# ### # ##### ##### ### ##### # # ###
# #   #       #   #   #       # # #  
### ####### ### ### # ### ##### ### #
#   #     # #   #   #   # #   # #   #
# ### ##### # ### ####### # # # # # #
# #       #             #   # #   # #
# # ##### ############# ### ### ### #
#   #   #       #     #   # #   # # #
# ### # ####### # ### ### # # ### # #
# # # #         #   # #   #   #     #
# # # ### ######### # # ##### # #####
# #   # # #       # #   #   # # #   #
# ##### # # ##### # ##### # # ### # #
#       # #   #   # #     # #   # # #
# ### ### ### # ### # ##### ####### #
#   # # #     # #   # #       #     #
# # # # ####### # ### # ##### # ### #
  # # # #   #   #     #     # #   # #
### # # # # # ############# # ### # #
#   # # # #   #         #   # #   # #
##### # # ##### ####### # ### ##### #
#     # # #   #       # #   #       #
##### # # # # ####### # ### #########
#     #     #         #       #     #
# ### ######### ############# # #####
# # #   #     # #       #     #     #
# # ######### # ####### ####### ### #
#             #                 #   #
#####################################

输出（S = true）：

#####################################
#   #     #   #   #     #           #
# ### ### ### # # ##### ### ### ### #
#     # #   # # #         # #   # # #
# ### # ##### # ########### # ### # #
# # #         #.......    # # #   # #
# # # ### #####.# ###.### # ### ### #
#   # # #   #...# # #...# #   # #   #
# ### # #####.##### ###.##### # # ###
# #   #    ...#   #   #...    # # #..
### #######.### ### # ###.##### ###.#
#   #     #.#   #   #   #.#   # #...#
# ### #####.# ### #######.# # # #.# #
# #.......#.............#...# #...# #
# #.#####.#############.###.###.### #
#...#   #.......#.....#...#.#...# # #
#.### # #######.#.###.###.#.#.### # #
#.# # #  .......#...#.#...#...#     #
#.# # ###.#########.#.#.##### # #####
#.#   # #.#.......#.#...#...# # #   #
#.##### #.#.#####.#.#####.#.# ### # #
#.      #.#...#...#.#.....#.#   # # #
#.### ###.###.#.###.#.#####.####### #
#.  # # #.....#.#...#.#.....  #     #
#.# # # #######.#.###.#.##### # ### #
..# # # #...#...#.....#.....# #   # #
### # # #.#.#.#############.# ### # #
#   # # #.#...#.........#...# #   # #
##### # #.#####.#######.#.### ##### #
#     # #.#...#.......#.#...#       #
##### # #.#.#.#######.#.###.#########
#     #  ...#.........#.....  #     #
# ### ######### ############# # #####
# # #   #     # #       #     #     #
# # ######### # ####### ####### ### #
#             #                 #   #
#####################################

位图示例（与上述迷宫相同）：

输入：输入位图输出（S = false）：输出位图解决方案未突出显示输出（S = true）：输出位图解决方案突出显示

code-golf  ascii-art  graphical-output  path-finding  maze 
— 石end
source
4
可能只是我一个人，但我在输出迷宫中看不到输入图片。
— Mike Bufardeci 2015年
@ mike-bufardeci添​​加了一个图，显示了输出迷宫中的输入图片。希望有帮助！
— Dendrobium
2
似乎没有规则要求迷宫必须连接。这将是一个有效的解决方案吗？似乎也没有规定网格必须被墙壁包围（除非每个非墙壁都被视为入口或出口）。这将是一个有效的解决方案吗？
— 马丁·恩德
1
另外，请添加更多测试用例。
— 瑕疵的
@MartinBüttner迷宫应完全连接并被墙壁包围，编辑了阐明这些问题的问题。
— Dendrobium

Answers:

10

Python 3，1599字节

我发现这是一个有趣的项目，非常有趣（有些冗长）。当我看到这个时，让我想起了夏天，我花了很多时间专门编写和改进迷宫生成算法，并立即着手进行这项工作。

一段时间后，我的原始草稿大约有6000字节长，接下来的几个小时我将其压缩为以下程序：

import math,random;R=range;L=len;T=sorted;P=print;N=random.randint
def M(I,S):
 I=I.rsplit('\n');s=[0]*(1+L(I[0])*2);G=[s]
 for i in R(L(I)):
  r=[0]
  for x in I[i]:r+=x,0
  G+=[r];s=[0]*(1+L(I[0])*2);G+=[s]
 c=E(G,L(G[0])-2,-2);G[c][L(G[0])-1]=1;e=[c,L(G[0])-2];c=E(G,1,2);G[c][0]=1;G[c][1]=1;s=[c,1]
 while s!=e:
  o=[];Q(G,s,e,-2,0,o,0);Q(G,s,e,0,2,o,1);Q(G,s,e,2,0,o,2);Q(G,s,e,0,-2,o,3);o=T(o,key=lambda x:(x[2],-x[1]))[0][0]
  if o==0:G[s[0]-1][s[1]]=1;s[0]-=2
  elif o==1:G[s[0]][s[1]+1]=1;s[1]+=2
  elif o==2:G[s[0]+1][s[1]]=1;s[0]+=2
  else:G[s[0]][s[1]-1]=1;s[1]-=2
  G[s[0]][s[1]]=1
 s=0
 while not s:
  r=N(1,(L(G)-1)/2)*2-1;c=N(1,(L(G[0])-1)/2)*2-1
  if G[r][c]in[1,2]:
   o=[];F(G,r-2,c,o,0);F(G,r,c+2,o,1);F(G,r+2,c,o,2);F(G,r,c-2,o,3)
   try:
    if o[0]==0:G[r-1][c]=2;G[r-2][c]=2
    elif o[0]==1:G[r][c+1]=2;G[r][c+2]=2
    elif o[0]==2:G[r+1][c]=2;G[r+2][c]=2
    else:G[r][c-1]=2;G[r][c-2]=2
   except:0
  s=1
  for x in G:
   if'.'in x:s=0;break
 *s,='#  '
 if S:s[1]='.'
 for x in G:
  for y in x:P(s[y],end='')
  P()
def Q(G,s,e,x,y,o,a,n=0):
 c=lambda x,y:G[s[0]+x][s[1]+y]is'#'
 try:
  if c(x,y):
   try:n+=c(2*x,2*y)
   except:0
   try:n+=c(x+abs(x)-2,y+abs(y)-2)
   except:0
   try:n+=c(x-abs(x)+2,y-abs(y)+2)
   except:0
   o+=[[a,math.sqrt((s[0]+x-e[0])**2+(s[1]+y-e[1])**2),n]]
 except:0
def F(G,r,c,o,a):
 try:
  if G[r][c] is'.':o+=[a]
 except:0
def E(G,y,z,d='#'):
 c=[]
 for x in R(1,L(G)-1,2):
  n=0
  try:n+=G[x-2][y]==d
  except:0
  try:n+=G[x+2][y]==d
  except:0
  n+=G[x][y+z]==d
  if G[x][y]==d:c+=[[x,n]]
 if L(c)>1:c=T(c,key=lambda x:x[1])
 return c[0][0]

看起来就像科学迷宫一样荒谬...

值得注意的是，由于只有在找到正确的路径后才使用随机函数，因此无论给定相同输入多少次，从头到尾的路线都是相同的，而此程序在上述示例中，如果说它“自己撞墙”，有时将找不到解决方案。

运行以上示例时，它给出了以下内容：

>>> M('''.......
.#####.
.#####.
#######
.#####.
.#####.
.......''',True)
###############
# # #   # #   #
# # # ### # # #
# #...#.....# #
# #.#.#.###.###
#  .#.#.#...# #
###.#.#.#.### #
....#.#.#.#....
# ###.#.#.#.###
# #...#.#.#.  #
# #.###.#.#.# #
# #.....#...# #
### ####### # #
#         # # #
###############
>>>

这个：

>>> M('''..................
..................
.......####.......
......##..##......
.....##....##....#
.....#......#...##
.#############.##.
##..############..
#...###########...
#...##########....
#...##########....
#...##########....
#...##########....
....##########....
....##########....
....##########....
..................
..................''',False)
#####################################
# #     #   # # #   # #   # # # # # #
# ### ##### # # # ### # ### # # # # #
#   # # #   #   # # # #   # # #   # #
### # # ### # ### # # # ### # ### # #
# #     #   # #         # # # # # # #
# ### ##### # # ##### ### # # # # # #
# # #   #   #     # #   # # # # # # #
# # # ##### # ##### ### # # # # # # #
# # # #         # # #         #      
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# #   # # # #   # # # # # # # # #   #
# # ####### # ### # # ### # # # # # #
#         # #           #   #     # #
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#     #   # # #   #   #     #   # # #
# ### ### # # # # # # ####### ### # #
#   # #   # # # # # # #   #       # #
# ##### # # # # # # # # # # # ##### #
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# ####### # # # # # # # #############
#   #     # # # # # # #         #   #
# ####### # # # # # # ##### ##### # #
#   #     # # # # # #           # # #
# ### ### # # # # # ######### ### ###
    # #   # # # # #         #   #   #
# ### # # # # # # ######### ##### ###
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# ### # # # # ############# ### ### #
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# # #     # # #     # # #     #   # #
### ##### # ### # # # ##### # ### # #
#         #   # # # #     # #   # # #
#####################################
>>>

和这个：

>>> M('''..................
..................
.......####.......
......##..##......
.....##....##....#
.....#......#...##
.#############.##.
##..############..
#...###########...
#...##########....
#...##########....
#...##########....
#...##########....
....##########....
....##########....
....##########....
..................
..................''',True)
#####################################
#     #     # #   # # # # # # #     #
##### # # ### ### # # # # # # ### # #
# # # # # # # #     # # # # # # # # #
# # # ### # # ##### # # # # # # # ###
#   # #   # # #.......# #     #   # #
### # ### # # #.#####.# # ####### # #
#   # #   # #...#   #...#   # #   # #
### # ### # #.# # ### #.# ### ### # #
# # # # # #...# #   # #...  # #   #..
# # # # # #.# ### #######.### ### #.#
# #     #  .# #   # # #  .    # #...#
# # #######.##### # # ###.##### #.# #
#  .......#.#...........#...# #...# #
###.# ###.#.#.#########.###.# #.### #
#...# #  .#.#.#...#...#.....#...  # #
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#.    #  .#.#.#.#.#.#.#...#...#     #
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#.    #  .#.#.#.#.#.#.#.#...        #
#.#######.#.#.#.#.#.#.#.#############
#.    # #.#.#.#.#.#.#.#.....        #
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#.  #    .#.#.#.#.#.#.......  # #   #
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### # ###.#.#.#############.# ##### #
#     #  ...#...............      # #
##### # # ### # # # # ### # # ##### #
#     # #   # # # # #   # # #   #   #
####### # ### # # # ##### # ####### #
#       # #   # # #     # #       # #
#####################################
>>>

对于任何想尝试自己运行该程序的人，请使用命令M(Image, Show solution)。我建议使用三引号输入图像，因为否则会涉及很多反斜杠或换行符。

— 匿名无命
source
1
准确的昵称：p
— 致命一
1
干得好！一些提示：使用0代替pass，l.append(a);l.append(b)-> l+=a,b，l.append(a)-> l+=[a]，可能值得将其分配'#'给变量，以及def E(G,y,z):\n c=[]->def E(G,y,z,c=[]):
— Loovjo
1
另外，if G[r][c]==1 or G[r][c]==2:-> if 0<G[r][c]<3:，s=[0]\n for x in R(L(I[0])*2):s+=[0]-> s=[0]*(1+L(I[0])*2)和（我认为还没有测试过）G=[s]-> *G=s。
— Loovjo
@Loovjo感谢您的咨询，except:0，l+=a,b和s=[0]*(1+L(I[0])*2)真正的帮助。不幸的是，无论出于何种原因，在函数调用中分配c不会通过多次调用将其重置，这意味着它已停止工作，G [r] [c]可以是字符串，所以我不能在其上使用<或> * G = s给了我一个语法错误。仍然，很好的建议。
— Anonymous No Lifer
1
@AnonymousNoLifer没问题。另外，如果G[r][c]可以是字符串，则G[r][c]in[1,2]应该可以工作。
— Loovjo
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