Java遞歸實現迷宮遊戲

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1.問題由來

迷宮實驗是取自心理學的一個古典實驗。在該實驗中，把一隻老鼠從一個無頂大盒子的門放入，在盒中設置瞭許多墻，對行進方向形成瞭多處阻擋。盒子僅有一個出口，在出口處放置一塊奶酪，吸引老鼠在迷宮中尋找道路以到達出口。對同一隻老鼠重復進行上述實驗，一直到老鼠從入口到出口，而不走錯一步。老鼠經多次試驗終於得到它學習走迷宮的路線。

2.問題的描述

有一個迷宮地圖，有一些可達的位置，也有一些不可達的位置（障礙、墻壁、邊界）。從一個位置到下一個位置隻能通過向上（或者向右、或者向下、或者向左）走一步來實現，從起點出發，如何找到一條到達終點的通路。

3.思路分析

本文通過按照約定的策略（比如下->右->上->左）不停的遞歸調用方法尋找迷宮的出口。從起點出發，每個位置都有四種選擇（上右下左），先選擇一個方向（按約定的順序選擇優先方向），如果該方向能夠走下去，那麼就往這個方向走，當前位置切換為下一個位置。如果不能走，那麼換個方向走，如果所有方向都走不瞭，那麼就回到到上一個位置去。一直這樣執行下去，如果當前位置是終點，就退出程序

  • 用二維數組來模擬迷宮地圖
  • 1代表墻壁
  • 0代表該位置可達。
  • 2代表每走過一個位置就將地圖的對應位置標記 以免重復
  • 3代表走過這個位置但是走不通

在這裡插入圖片描述

在這裡插入圖片描述

4.代碼實現

public class MiGong {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] map = new int[8][8];
        /**
         * 初始化迷宮
         */
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            map[0][i] = 1;
            map[7][i] = 1;
            map[i][0] = 1;
            map[i][7] = 1;
        }
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            map[3][1+i] = 1;
            map[5][6-i] = 1;
        }
        System.out.println("======迷宮形狀======");
        for (int i = 0; i < map.length; i++) {
            for (int j = 0; j < map[i].length; j++) {
                System.out.print(map[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }

        getWay(map,1,1);

        System.out.println("======行走軌跡======");
        for (int i = 0; i < map.length; i++) {
            for (int j = 0; j < map[i].length; j++) {
                System.out.print(map[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }
    }

    public static boolean getWay(int[][] map,int i,int j){
        if (map[6][6] == 2){              //已經到達終點
            return true;
        }else {
            if (map[i][j] == 0){          //當前位置還沒走過
                map[i][j] = 2;
                if (getWay(map,i+1,j)){  //向下走
                    return true;
                }
                if (getWay(map,i,j+1)){  //向右走
                    return true;
                }
                if (getWay(map,i,j-1)){  //向左走
                    return true;
                }
                if (getWay(map,i-1,j)){  //向上走
                    return true;
                }else{
                    map[i][j] = 3;         //四邊都走不通
                    return false;
                }
            }else{                         //如果不是0就說明過不瞭或者走過瞭
                return false;
            }
        }
    }
}

5.結果輸出

由於按照下->右->上->左的約定順序取判定下一步是否可走
在到達（4,5）位置時會向向右走黃色的那條路線 當走到（1,2）
位置時四周都不為0即四邊都不可走那麼它就會退回到上一個位置
回到（1,3）後發現四周依舊不可達依此規則直至回到（4，5）

最終行走的路線就為紅線所示：

在這裡插入圖片描述

按照不同的策略有不同的行走路線

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