四时宝库

程序员的知识宝库

Rust编程练习21:随机迷宫生成器(rust随机蓝图)


可以通过开始时使用壁站点之间的预定布置的单元格来生成迷宫。这个预定布置可以被视为具有表示可能的壁站点和表示单元格的边缘和节点的连接图。然后,迷宫生成算法的目的可以被视为在两个特定节点之间难以找到路线的子图中制作一个子图。

给定一个输入,生成一个随机迷宫。

例子

DrawMaze(5,7)
输出



例子2

DrawMaze(4,6)
输出


在Rust中,我们可以使用rand库来生成随机数,并使用std::rand::Rng接口定义一个随机数生成器。然后,我们可以使用递归算法来生成迷宫。

以下是一个简单的Rust代码示例,用于生成一个随机的迷宫:

use rand::Rng;  
  
#[derive(Clone, Copy, Debug)]  
struct MazeCell {  
    is_wall: bool,  
}  
  
const WIDTH: usize = 21;  
const HEIGHT: usize = 11;  
const MAZE_HEIGHT: usize = HEIGHT * 5;  
const MAZE_WIDTH: usize = WIDTH * 5;  
const MAZE_SIZE: usize = MAZE_HEIGHT * MAZE_WIDTH;  
const START_X: usize = 2;  
const START_Y: usize = 2;  
const END_X: usize = MAZE_WIDTH - 3;  
const END_Y: usize = MAZE_HEIGHT - 3;  
const PATH_SIZE: usize = 10000;  
const MAX_DEPTH: usize = 500;  
const MIN_DEPTH: usize = 6;  
const MAX_TRIES: usize = 1000;  
const MIN_TRIES: usize = 500;  
const PASTE_CHANCE: f64 = 0.25;  
const GLUE_CHANCE: f64 = 0.7;  
  
fn draw_maze(maze: &[MazeCell]) {  
    let mut x = START_X;  
    let mut y = START_Y;  
    maze[y * MAZE_WIDTH + x].is_wall = false;  
    println!("{}", "+" + repeat(WIDTH).take(MAZE_WIDTH).collect::<String>());  
    for row in 0..MAZE_HEIGHT {  
        for col in 0..MAZE_WIDTH {  
            let cell = &maze[row * MAZE_WIDTH + col];  
            if cell.is_wall {  
                print!("|");  
            } else {  
                print!(" ");  
            }  
        }  
        println!("+");  
    }  
    println!("{}", repeat(WIDTH).take(MAZE_WIDTH).collect::<String>());  
}  
  
fn solve_maze(maze: &[MazeCell]) {  
    let mut path = vec![(x: START_X, y: START_Y)];  
    while let Some((x, y)) = path.pop() {  
        if x == END_X && y == END_Y {  
            break;  
        }  
        let (dx, dy) = match rand::random::<usize>() % 4 {  
            0 => (1, 0),  
            1 => (-1, 0),  
            2 => (0, 1),  
            3 => (0, -1),  
        };  
        let x = x + dx;  
        let y = y + dy;  
        if x < 0 || y < 0 || x >= MAZE_WIDTH || y >= MAZE_HEIGHT || maze[y * MAZE_WIDTH + x].is_wall {  
            continue;  
        }  
        maze[y * MAZE_WIDTH + x].is_wall = false;  
        path.push((x, y));  
    }  
}  
  
fn generate_maze(maze: &mut [MazeCell]) {  
    for _ in 0..MAX_TRIES {  
        for row in 0..MAZE_HEIGHT {  
            for col in 0..MAZE_WIDTH {  
                if rand::random() < PASTE_CHANCE && maze[(row * MAZE_WIDTH + col) - 1].is_wall {  
                    maze[row * MAZE_WIDTH + col].is_wall = true;  
                } else if rand::random() < GLUE_CHANCE && row > 0 && maze[(row - 1) * MAZE_WIDTH + col].is_wall {  
                    maze[row * MAZE_WIDTH + col].is_wall = true;  
                } else if rand::random() < GLUE_CHANCE && col > 0 && maze[row * MAZE_WIDTH + col - 1].is_wall {  
                    maze[row * MAZE_WIDTH + col].is_wall = true;  
                } else if randmaze[row * MAZE_WIDTH + col].is_wall = false;
                        }
                }
              if draw_maze(maze) {
                  solve_maze(maze);
                  break;
              }
        }
        draw_maze(maze);
}

fn main() {
  let mut maze = vec![MazeCell::new(); MAZE_SIZE];
  generate_maze(&mut maze);
}

impl MazeCell {
  fn new() -> MazeCell {
  	MazeCell { is_wall: true }	
  }
}

这个程序使用了递归算法来生成迷宫。在每次递归中,算法随机选择一个单元格,并尝试将其相邻的四个单元格中的一个设为墙。如果相邻的单元格已经是墙或者不可通行的单元格(例如边界),则算法会尝试选择下一个相邻的单元格,直到所有四个方向都不可行为止。然后,算法会随机选择一个相邻的没有墙的单元格,并将其设为迷宫的入口。


算法使用了两个概率参数,即“粘贴”概率和“胶粘”概率。如果一个单元格已经被设置为了墙,并且它的上方或左方的单元格也是墙,那么算法会以“粘贴”概率将该单元格设为非墙。同样地,如果一个单元格下方或右方的单元格是墙,并且它不是边界单元格,那么算法会以“胶粘”概率将该单元格设为非墙。如果算法生成的迷宫可以被“迷路”,则算法会尝试寻找一条从入口到出口的路径,并在找到路径后将路径上的所有墙都设为非墙。


最后,程序会输出生成的迷宫,其中包括迷宫的入口和出口。

发表评论:

控制面板
您好,欢迎到访网站!
  查看权限
网站分类
最新留言
    友情链接