Java Maze Solver - 我从来没有这么卡过

Question

所以我的任务是创建一个迷宫解算器，其中包含一个队列、一个集合、一个位置对象和最终形成一个迷宫对象的单元格对象。

快速浏览一下我完成后所有代码的基本功能:

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进入这个:

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到目前为止，我所做的一切都很好，但是当我开始对迷宫对象中的 findPath() 方法进行实际编码时，我的代码生成了一条无效的路径。当我接收一个文件来读取迷宫时，我将该迷宫转换为一个多维字符数组，然后将该字符数组转换为一个多维单元格数组，并将每个单元格的北、南、东、西边界映射为 boolean 值。

现在要真正弄清楚如何在迷宫中导航，我曾在 Maze 的 findPath() 方法中尝试过，但实际上有点失败。

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首先，为了说明我应该实现的目标，让我让您看一下我的需求文档:

The algorithm operates according to the following pseudo-code:

* Visit the starting Location.
* Add this Location to the set.
* Enqueue the Location in the queue.

while (ArrayQueue<E> != empty( )) 
{
    Dequeue a Location(next) from the queue

        For each neighbor of Location(next) which has
         not yet been placed in the set, repeat:
                * Visit the neighbor of Location(next).
                * Add the neighbor of Location(next) to the Set.
                * Enqueue the neighbor of Location(next)in the Queue.
 }

我几乎可以肯定我在某种程度上正确地使用了他的算法，但我无法弄清楚我做错了什么以获得我遇到的路径。我最头疼的是我在下面包含的 Maze 对象的 findPath() 方法。我想我最大的问题是我做错了什么？我已经在这里待了好几天了，只是想不通。任何帮助表示赞赏。我的代码如下:

My Maze 的查找路径方法

public void findPath()
{
    Location startLocation = new Location(0, 0);
    theMaze[startLocation.getRow()][startLocation.getColumn()].setVisited(true);

    Location endLocation = new Location(6, 9);

    Location cursor;

    locationQueue.enqueue(startLocation);
    locationSet.enter(startLocation);

    while(!locationQueue.isEmpty())
    {
        cursor = locationQueue.dequeue();

        if(cursor == endLocation)
            break;

        for(int i = 0; i < 4; i++)
        {
            Location temp = cursor.getLoc(i);

            if(theMaze[cursor.getRow()][cursor.getColumn()].validDirection(i) && (!locationSet.isElement(temp)) && !(theMaze[temp.getRow()][temp.getColumn()].isVisited()))
            {
                cursor = cursor.getLoc(i);
                theMaze[cursor.getRow()][cursor.getColumn()].setVisited(true);

                if(theMaze[cursor.getColumn()][cursor.getColumn()].getPathAmount() < 2)
                {
                    cursor = startLocation;
                    continue;
                }

                locationSet.enter(cursor);
                locationQueue.enqueue(cursor);                          
            }               
        }           
    }

    for(int i = 0; i < locationSet.size(); i++)
    {
        System.out.println("Row " + locationSet.get(i).getRow() + " Column " + locationSet.get(i).getColumn());
        theMaze[locationSet.get(i).getRow()][locationSet.get(i).getColumn()].setPath();
    }

    for(int i = 0; i < theMaze.length; i++)
    {
        for(int j = 0; j < theMaze[i].length; j++)
        {
            System.out.print(theMaze[i][j].toString());
        }
        System.out.print("\n");
    }

}

编辑:我的问题出在 Maze 对象上，而不是其他类，所以我基本上是在清理。

Answer 1

您的基本算法存在缺陷。您只需将单元格添加到路径中，但如果它们变成死胡同，则不要删除它们。

这类问题最适合递归算法。

function findExit(gameMap, listOfVisitedCells, currentCell, solution)
    listOfVisitedCells.add(currentCell);
    for each gameMap.NeighbourOf(currentCell)
        if neighbour not in listOfVisitedCells
             solution.add(neighbour)
             if (gameMap.isExit(neighbour)) {
               return true;
             }
             if (findExit(gameMap, listOfVisitedCells, currentCell, solution)) {
               return true;
             }
             solution.remove(neighbour);
        }
    }
    // No neighbours of the current cell got to find the exit.
    return false;
 }

当然，这将以深度优先的方式探索 map ，因此如果有多条路径有效，则不能保证找到最短的路径(为此使用 Djikstra 算法)。

更新:通过审查您的代码:

很难在头脑中调试这么多行代码，并且 SO 不能代替您花费大量时间使用您选择的调试器，观察程序的实际状态与预期状态，等等。不要期望太多，SO 更适合于代码量有限的具体问题(“我希望这段代码能做到这一点，但它没有，为什么”)。

无论如何，这让我觉得很奇怪:

        Location temp = cursor.getLoc(i);

        if(theMaze[cursor.getRow()][cursor.getColumn()].validDirection(i) && (!locationSet.isElement(temp)) && !(theMaze[temp.getRow()][temp.getColumn()].isVisited()))
        {
            cursor = cursor.getLoc(i);       <-- Why are you overwritting the current
                                             <-- location when you have still not checked
                                             <-- all the posible directions?
            theMaze[cursor.getRow()][cursor.getColumn()].setVisited(true);

            if(theMaze[cursor.getColumn()][cursor.getColumn()].getPathAmount() < 2)
            {
                cursor = startLocation;
                continue;
            }

            locationSet.enter(cursor);
            locationQueue.enqueue(cursor);                          
        }               

我敢打赌这是不正确的。当然，可能还隐藏着其他问题，最好是自己调试一下，找到没有按预期工作的片段(然后，如果需要，在SO中寻求帮助)。