用python开发简易的自动走迷宫脚本

迷宫（Maze）指的是充满复杂通道，很难找到从其内部到达入口或从入口到达中心的道路，道路复杂难辨，人进去不容易出来的建筑物。更多Python视频、源码、资料加群683380553免费获取

假设一个迷宫，它长这样（我自己画的，你也可以通过改变下面的矩阵从而改变迷宫的形状）。

 

 

起始点是红色小方块，终点是绿色的小方块，其中蓝色的■代表墙。

我们可以把迷宫抽象成一个矩阵，其中1代表墙，0代表有路，那么有

 

使用numpy模块的矩阵，不仅仅是它比双重list代表的矩阵好，还有的是把元素设置为int8，每个元素在-127到128变化即可（实际上根本用不到那么多），况且int8只占一个字节。

定义四个方向

 

 

我们理一下思路，走迷宫的决策是：

• 标记当前位置
• 从栈中弹出一个位置和要走的方向，也就是当前位置和未知方向
• 看看未知方向，是否可以走。
• 如果有可以走，把当前位置和下一个未知方向压入栈。把新位置和一个未知方向压入栈，返回1步骤，如果未知方向不可以走，再探查下一个未知方向。如果发现是死路，退到之前的位置再看看。
• 下一个未知点是终点，搜索结束。返回路径
• 一直退到出发点直到栈长度为0，说明没有路径可以走到终点。

 

为什么要标记当前位置，我用一个小漫画说明

 

 

 

mark标记函数很简单，把pos在地图maze上标记为2，表示走过了。

passable函数表示是否可以走，如果位置pos值为0就可以走。

 

就这样，一个基于栈做为搜索的函数就写成了，更重要的是，它是非递归的，如果用递归写虽然简洁可是不容易理解。

其中，基于栈为搜索方式的搜索方法叫深度优先搜索(Depth First Search)，基于队列的叫宽度优先搜索 (Breadth First Search)。

运行函数，返回[((1, 1), 2), ((2, 1), 2), ((3, 1), 1), ((3, 2), 1), ((3, 3), 1), ((3, 4), 1), ((3, 5), 2), ((4, 5), 2), ((5, 5), 3), ((5, 4), 3), ((5, 3), 2), ((6, 3), 2), ((7, 3), 2), ((8, 3), 1), ((8, 4), 1), ((8, 5), 4), ((7, 5), 1), ((7, 6), 1), ((7, 7), 1), ((7, 8), 2), ((8, 8), 1), ((8, 9), 0)]

其中list的每一个元素的第一个代表坐标，将每一个元素链接起来就是路径。我们可以使用matplotlib画出迷宫和路线

 

 

有趣的是，走迷宫问题也可以使用递归来实现，具体操作如下，代码很简洁，栈（运行栈）在运行的时候，在程序内部出现的，用于保存每层函数递归的信息。