画像迷路の生成

20

チャレンジ

「画像」を受け入れ、その画像から形成された画像迷路を出力するプログラム/関数を作成します。

入力

プログラムは2つの引数を受け入れる必要があります。

  • 私、迷路を形成するイメージ
  • S、迷路の解を表示するかどうかを指定するブール値

私は次の形式で与えられます：

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

ここ#で、はソリューションパスに含まれるセルで、.はセルが除外されるセルです。異なる場合は、.「」、#「」、および改行を任意の文字と交換できます。または、入力画像の実際のビットマップを受け入れることもできます。

出力

結果として生じる迷路は次の形式になります。

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

ここで#、は壁を.示し、はをソリューションの一部であるパスの一部を示し、スペースはソリューションから除外されたパスを示します。.Sがfalseの場合、'sはスペースに置き換えられます。繰り返しますが、文字は選択した他の文字と交換されるか、ソリューションが強調表示された迷路の実際のビットマップを出力します。

さらなる詳細

  • パスは1セル幅でなければなりません（空スペースの巨大なプールをパスにすることはできません）
  • 迷路にはループを含めることはできません
  • 迷路は完全に接続されている必要があります（すべてのセルは入り口/出口から到達可能でなければなりません）
  • 迷路は壁に囲まれている必要があります（入り口/出口がない限り）
  • ソリューションパスには行き止まりを含めることはできません
  • 迷路の入口と出口はそれぞれ1つだけでなければなりません
  • 入口と出口は、グリッドの端に合わせて、ソリューションパスに含まれるセルに隣接する必要があります。
  • 入口と出口を配置する場所を選択できます
  • 与えられた入力画像から有効なパスを形成できると仮定できます

（明確化のために追加）下の図は、ソリューションパスが入力イメージにどのように相関するかを示しています。

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

テストケース

ウィキペディアの水まき缶の例：

入力：

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

出力（S = false）：

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

出力（S = true）：

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

ビットマップの例（上記と同じ迷路）：

入力：入力ビットマップ出力（S = false）：ハイライトされていない出力ビットマップソリューション出力（S = true）：ハイライトされた出力ビットマップソリューション

code-golf  ascii-art  graphical-output  path-finding  maze 
— デンドロビウム
ソース
4
私だけかもしれませんが、出力迷路に入力画像が表示されません。
— マイクブファルデシ
@ mike-bufardeci出力迷路の入力画像を示す図を追加しました。お役に立てば幸いです！
— デンドロビウム
2
迷路を接続することを要求する規則はないようです。これは有効な解決策でしょうか？また、グリッドを壁で囲む必要があるというルールはないようです（壁以外のすべてが入口または出口と見なされる場合を除く）。これは有効な解決策でしょうか？
— マーティンエンダー
1
また、さらにいくつかのテストケースを追加してください。
— -flawr
@MartinBüttner迷路は完全に接続され、壁に囲まれている必要があります。これらの点を明確にする質問を編集しました。
— デンドロビウム

回答:

10

Python 3、1599バイト

私はこれが楽しいプロジェクトであり、非常に興味深い（そしてやや長い）ことを発見しました。これを見たとき、迷路生成アルゴリズムの作成と改善に専念していた夏を思い出し、すぐにこれに取り組みました。

しばらくして、最初のドラフトは約6000バイトの長さになり、次のプログラムにそれを凝縮するのに数時間費やしました。

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]

アスキーアートの迷路と同じくらい無意味なのは...

ランダム関数は正しいパスが見つかるまで使用されないため、同じ入力が何度与えられても、開始から終了までのルートは同じであり、このプログラムはそうであることに注意してください上記の例で動作します。いわば「壁に押し込めば」解決策を見つけることができない場合があります。

上記の例を実行すると、次のようになります。

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

この：

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

この：

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

このプログラムを自分で実行してみたい人は、コマンドを使用してくださいM(Image, Show solution)。そうしないと、バックスラッシュや改行文字が多く含まれるため、トリプルクォートを使用して画像を入力することをお勧めします。

— アノニマスノーライフラー
ソース
1
正確なニックネーム：p
— 16年
1
よくやった！いくつかのヒント：、-> 、->の0代わりに使用し、変数に割り当てる価値があるかもしれません、そして->passl.append(a);l.append(b)l+=a,bl.append(a)l+=[a]'#'def E(G,y,z):\n c=[]def E(G,y,z,c=[]):
— Loovjo
1
また、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)、および（テストしていませんが）G=[s]-> *G=s。
— -Loovjo
アドバイスのおかげで@Loovjo、 except:0、l+=a,bとs=[0]*(1+L(I[0])*2)本当に助けました。残念なことに、何らかの理由で、関数呼び出しでcを割り当てても、複数の呼び出しでリセットされないため、G [r] [c]は文字列になる可能性があるため、<または>を使用できません。 * G = sにより構文エラーが発生しました。それでも、素晴らしいアドバイス。
— アノニマスノーライフラー
1
@AnonymousNoLifer問題ありません。また、G[r][c]文字列にすることができれば、動作するG[r][c]in[1,2]はずです。
— -Loovjo
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