快捷導(dǎo)航

Python隨機(jī)生成迷宮游戲的代碼示例

更新時(shí)間：2023年07月13日 10:41:25 作者：python100

本文主要介紹了Python隨機(jī)生成迷宮游戲的代碼示例，Python可以通過(guò)生成二維數(shù)組模擬迷宮的結(jié)構(gòu)，使用深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索等算法找到通路，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

一、隨機(jī)生成迷宮游戲介紹

隨機(jī)生成迷宮游戲，是指使用隨機(jī)算法生成一個(gè)可以解決的迷宮，玩家需要通過(guò)尋找通路，找到迷宮的出口。Python可以通過(guò)生成二維數(shù)組模擬迷宮的結(jié)構(gòu)，使用深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索等算法找到通路。下面將從以下幾個(gè)方面詳細(xì)介紹。

二、生成迷宮的二維數(shù)組

迷宮是由一個(gè)二維數(shù)組來(lái)表示的，數(shù)組中每個(gè)元素表示迷宮的一個(gè)方塊。使用Python可以通過(guò)numpy庫(kù)來(lái)生成二維數(shù)組，例如二維數(shù)組shape為(5, 5)表示迷宮的大小為5x5,代碼如下：

import numpy as np
# 生成迷宮的二維數(shù)組
maze = np.zeros((5, 5), dtype=int) ?# 0 表示迷宮墻壁

以上代碼中，使用zeros函數(shù)生成一個(gè)初始化為0的二維數(shù)組，因?yàn)?表示迷宮的墻壁。

三、深度優(yōu)先搜索算法尋找通路

深度優(yōu)先搜索算法可以用來(lái)尋找迷宮的通路。從一個(gè)起始點(diǎn)開(kāi)始，每次選擇一個(gè)未訪(fǎng)問(wèn)過(guò)的相鄰方塊，并標(biāo)記為已訪(fǎng)問(wèn)。如果此時(shí)已經(jīng)到達(dá)迷宮的終點(diǎn)，則返回找到的通路；如果當(dāng)前方塊沒(méi)有未訪(fǎng)問(wèn)的相鄰方塊，則回溯到之前的方塊，并選擇另一個(gè)相鄰方塊。代碼如下：

def dfs(maze, start, end):
? ? rows, cols = maze.shape
? ? visited = np.zeros((rows, cols)) ?# 標(biāo)記迷宮中的方塊是否已訪(fǎng)問(wèn)
? ? stack = [start] ?# 棧存儲(chǔ)待訪(fǎng)問(wèn)的方塊
? ? directions = [(0, -1), (0, 1), (-1, 0), (1, 0)] ?# 定義四個(gè)方向
? ? while stack:
? ? ? ? current = stack.pop()
? ? ? ? if current == end:
? ? ? ? ? ? return True
? ? ? ? x, y = current
? ? ? ? visited[x][y] = 1
? ? ? ? for dx, dy in directions:
? ? ? ? ? ? new_x, new_y = x + dx, y + dy
? ? ? ? ? ? if 0 <= new_x < rows and 0 <= new_y < cols and not visited[new_x][new_y] and maze[new_x][new_y] == 1:
? ? ? ? ? ? ? ? stack.append((new_x, new_y))
? ? return False

四、生成迷宮的隨機(jī)算法

隨機(jī)算法主要用來(lái)生成迷宮的結(jié)構(gòu)。使用深度優(yōu)先搜索算法從起點(diǎn)到終點(diǎn)的過(guò)程中，同時(shí)將路徑的方塊標(biāo)記為1，未標(biāo)記的方塊即為迷宮的墻壁。

def generate_maze(rows, cols, start, end):
? ? maze = np.zeros((rows, cols), dtype=int) ?# 0表示墻
? ? stack = [start] ?# 棧存儲(chǔ)待訪(fǎng)問(wèn)的方塊
? ? directions = [(0, -1), (0, 1), (-1, 0), (1, 0)] ?# 定義四個(gè)方向
? ? while stack:
? ? ? ? current = stack.pop()
? ? ? ? x, y = current
? ? ? ? maze[x][y] = 1 ?# 標(biāo)記為訪(fǎng)問(wèn)過(guò)的方塊
? ? ? ? neighbors = []
? ? ? ? for dx, dy in directions:
? ? ? ? ? ? new_x, new_y = x + dx, y + dy
? ? ? ? ? ? if 0 <= new_x < rows and 0 <= new_y < cols and maze[new_x][new_y] == 0:
? ? ? ? ? ? ? ? neighbors.append((new_x, new_y))
? ? ? ? if neighbors:
? ? ? ? ? ? stack.append(current) ?# 當(dāng)前方塊重新壓入棧
? ? ? ? ? ? next_block = neighbors[np.random.randint(len(neighbors))] ?# 隨機(jī)選擇下一個(gè)方塊
? ? ? ? ? ? if next_block == end:
? ? ? ? ? ? ? ? maze[next_block[0]][next_block[1]] = 1
? ? ? ? ? ? ? ? break
? ? ? ? ? ? stack.append(next_block)
? ? return maze

五、使用Pygame顯示迷宮

使用Pygame庫(kù)可以方便地顯示迷宮的圖像，代碼如下：

import pygame
# 繪制迷宮
def draw_maze(screen, maze, size):
? ? rows, cols = maze.shape
? ? w, h = size[0] // cols, size[1] // rows
? ? for i in range(rows):
? ? ? ? for j in range(cols):
? ? ? ? ? ? if maze[i][j] == 0:
? ? ? ? ? ? ? ? pygame.draw.rect(screen, (0, 0, 0), (j * w, i * h, w, h))
? ? ? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? ? ? pygame.draw.rect(screen, (255, 255, 255), (j * w, i * h, w, h))
pygame.init()
# 窗口大小
size = (500, 500)
# 設(shè)置標(biāo)題和窗口大小
pygame.display.set_caption("Maze Game")
screen = pygame.display.set_mode(size)
# 生成迷宮
maze = generate_maze(20, 20, (0, 0), (19, 19))
# 繪制迷宮
draw_maze(screen, maze, size)
pygame.display.flip()
running = True
while running:
? ? for event in pygame.event.get():
? ? ? ? if event.type == pygame.QUIT:
? ? ? ? ? ? running = False
pygame.quit()

以上代碼中，使用Pygame庫(kù)生成一個(gè)500x500的窗口，并在窗口中繪制迷宮。Maze Game是窗口的標(biāo)題，20x20表示迷宮的大小，(0,0)和(19,19)分別表示起點(diǎn)和終點(diǎn)。

六、隨機(jī)生成迷宮游戲完整代碼

以下是整個(gè)隨機(jī)生成迷宮游戲的完整代碼：

import pygame
import numpy as np
def dfs(maze, start, end):
? ? rows, cols = maze.shape
? ? visited = np.zeros((rows, cols)) ?# 標(biāo)記迷宮中的方塊是否已訪(fǎng)問(wèn)
? ? stack = [start] ?# 棧存儲(chǔ)待訪(fǎng)問(wèn)的方塊
? ? directions = [(0, -1), (0, 1), (-1, 0), (1, 0)] ?# 定義四個(gè)方向
? ? while stack:
? ? ? ? current = stack.pop()
? ? ? ? if current == end:
? ? ? ? ? ? return True
? ? ? ? x, y = current
? ? ? ? visited[x][y] = 1
? ? ? ? for dx, dy in directions:
? ? ? ? ? ? new_x, new_y = x + dx, y + dy
? ? ? ? ? ? if 0 <= new_x < rows and 0 <= new_y < cols and not visited[new_x][new_y] and maze[new_x][new_y] == 1:
? ? ? ? ? ? ? ? stack.append((new_x, new_y))
? ? return False
def generate_maze(rows, cols, start, end):
? ? maze = np.zeros((rows, cols), dtype=int) ?# 0表示墻
? ? stack = [start] ?# 棧存儲(chǔ)待訪(fǎng)問(wèn)的方塊
? ? directions = [(0, -1), (0, 1), (-1, 0), (1, 0)] ?# 定義四個(gè)方向
? ? while stack:
? ? ? ? current = stack.pop()
? ? ? ? x, y = current
? ? ? ? maze[x][y] = 1 ?# 標(biāo)記為訪(fǎng)問(wèn)過(guò)的方塊
? ? ? ? neighbors = []
? ? ? ? for dx, dy in directions:
? ? ? ? ? ? new_x, new_y = x + dx, y + dy
? ? ? ? ? ? if 0 <= new_x < rows and 0 <= new_y < cols and maze[new_x][new_y] == 0:
? ? ? ? ? ? ? ? neighbors.append((new_x, new_y))
? ? ? ? if neighbors:
? ? ? ? ? ? stack.append(current) ?# 當(dāng)前方塊重新壓入棧
? ? ? ? ? ? next_block = neighbors[np.random.randint(len(neighbors))] ?# 隨機(jī)選擇下一個(gè)方塊
? ? ? ? ? ? if next_block == end:
? ? ? ? ? ? ? ? maze[next_block[0]][next_block[1]] = 1
? ? ? ? ? ? ? ? break
? ? ? ? ? ? stack.append(next_block)
? ? return maze
def draw_maze(screen, maze, size):
? ? rows, cols = maze.shape
? ? w, h = size[0] // cols, size[1] // rows
? ? for i in range(rows):
? ? ? ? for j in range(cols):
? ? ? ? ? ? if maze[i][j] == 0:
? ? ? ? ? ? ? ? pygame.draw.rect(screen, (0, 0, 0), (j * w, i * h, w, h))
? ? ? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? ? ? pygame.draw.rect(screen, (255, 255, 255), (j * w, i * h, w, h))
# 初始化Pygame庫(kù)
pygame.init()
# 窗口大小
size = (500, 500)
# 設(shè)置標(biāo)題和窗口大小
pygame.display.set_caption("Maze Game")
screen = pygame.display.set_mode(size)
# 生成迷宮的二維數(shù)組
maze = generate_maze(20, 20, (0, 0), (19, 19))
# 繪制迷宮
draw_maze(screen, maze, size)
# 刷新屏幕
pygame.display.flip()
# 事件循環(huán)
running = True
while running:
? ? for event in pygame.event.get():
? ? ? ? if event.type == pygame.QUIT: ?# 點(diǎn)擊關(guān)閉按鈕
? ? ? ? ? ? running = False
# 退出Pygame庫(kù)
pygame.quit()

運(yùn)行以上代碼，即可生成隨機(jī)生成迷宮游戲，并在Pygame窗口中顯示。玩家需要自行找到通路，走到終點(diǎn)。

到此這篇關(guān)于Python隨機(jī)生成迷宮游戲的代碼示例的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python隨機(jī)生成迷宮內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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