如何使用递归bactracking(Java)找到特定迷宫的解决方案?

时间:2019-06-19 15:02:17

标签: java recursion recursive-backtracking

我正在尝试编写一个可以递归解决迷宫的程序。完成步骤后,将在迷宫中的该位置放置一个“ x”字符并打印该迷宫,如果迷宫到达死角,则通过从该位置移除“ x”来回溯其最后的递归步骤。 / p>

运行时,程序始终在第一步停止;它不能完全解决迷宫问题

我尝试过:

-对每个连续步骤进行硬编码,以避开迷宫中的墙(但这违背了使用递归的目的)

-开始随机进行的第一步(但这会导致ArrayIndexOutOfBoundsException)

import java.util.Random;

public class MazeTraversalWithRecursiveBacktracking
{

  private static Random random = new Random();
  public static void main(String args[])
  {

    char [][] maze = {{'#', '#', '#', '#', '#', '#','#', '#', '#', '#', '#', '#'}, 
                         {'#', '.', '.', '.', '#', '.','.', '.', '.', '.', '.', '#'}, 
                         {'.', '.', '#', '.', '#', '.','#', '#', '#', '#', '.', '#'}, 
                         {'#', '#', '#', '.', '#', '.','.', '.', '.', '#', '.', '#'}, 
                         {'#', '.', '.', '.', '.', '#','#', '#', '.', '#', '.', '.'}, 
                         {'#', '#', '#', '#', '.', '#','.', '#', '.', '#', '.', '#'}, 
                         {'#', '.', '.', '#', '.', '#','.', '#', '.', '#', '.', '#'}, 
                         {'#', '#', '.', '#', '.', '#','.', '#', '.', '#', '.', '#'}, 
                         {'#', '.', '.', '.', '.', '.','.', '.', '.', '#', '.', '#'}, 
                         {'#', '#', '#', '#', '#', '#','.', '#', '#', '#', '.', '#'}, 
                         {'#', '.', '.', '.', '.', '.','.', '#', '.', '.', '.', '#'}, 
                         {'#', '#', '#', '#', '#', '#','#', '#', '#', '#', '#', '#'}};


    printMaze(maze);
    mazeTraversal(maze, 2, 0);
  }

  public static void mazeTraversal(char [][] maze, int currX, int currY)
{
      int choice = -1;
try
{
maze[currX][currY] = 'x';
printMaze(maze);
boolean chosen = false;

if ((currX == 4) && (currY == 11)) //end of the maze
{
 System.out.println("Maze completed");
 return;
}


while(!chosen)
{
choice = 1;
//System.out.println("Choice "+choice);
if (choice == 0)
{
    if (maze[currX-1][currY] == '.')//up
{
    System.out.println("Chose up");
 chosen = true;
}
else
    choice = random.nextInt(4);
}
else if (choice == 1)
{
if (maze[currX][currY+1] == '.')//right
{
    System.out.println("Chose right");
 chosen = true;
}
else
    choice = random.nextInt(4);
}
else if (choice == 2)
{
    if (maze[currX+1][currY] == '.')//down
{
    System.out.println("Chose down");
 chosen = true;
}
else
    choice = random.nextInt(4);
}
else if (choice == 3)
{
    if (maze[currX][currY-1] == '.')//left
{
    System.out.println("Chose left");
 chosen = true;
}
else
    choice = random.nextInt(4);
}
else
{
    System.out.println("Haven't chosen");
    choice = random.nextInt(4);
}
//System.out.println(choice+" "+chosen);
}
System.out.println(choice+" "+chosen);
if (choice == 0)
 mazeTraversal(maze,currX-1,currY);
else if (choice == 1)
 mazeTraversal(maze,currX,currY+1);
else if (choice == 2) 
 mazeTraversal(maze,currX+1,currY);
else if (choice == 3)
 mazeTraversal(maze,currX,currY-1);
else //backup
{
  recursiveBacktrack(maze, currX, currY);
}
}
catch(ArrayIndexOutOfBoundsException ex)
{
    ex.printStackTrace();
    System.out.println("Maze finished with choice = "+choice);
}
}

public static void recursiveBacktrack(char [][]maze, int currX,  int currY)
{
maze[currX][currY] = ' ';
}

  public static void printMaze(char maze[][])
  {
    for(int i = 0; i < 12; ++i)
    {
      for(int j = 0; j < 12; ++j)
      {
         System.out.print(maze[i][j]+" ");
      }
      System.out.println();
    }
    System.out.println();
    System.out.println();
  }
}

预期结果:预期结果是要解决的迷宫,通过在每个递归步骤后重新打印整个迷宫,以递归方式显示每次尝试。 “#”是一堵墙,“。”是一个自由空间,“ x”是一个已被占用的空间。

实际结果:如前所述,我得到的实际结果只是程序无限循环的第一步。

错误消息:有时,我收到错误消息ArrayIndexOutOfBoundsException:-1

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

首先让我们了解$_SESSION['logged_in'] = time(); $diffTime = time() - $_SESSION['logged_in']; echo date("Y-m-d H:i:s", $diffTime); 的工作方式:

isValidDirection

让我们实现迷宫赛跑者:

isSolution

当然,您需要确保定义并正确初始化了所有需要的成员。