PHP樹產生迷宮及A*自動尋路演算法

標籤：演算法   遍曆   

PHP樹產生迷宮及A*自動尋路演算法

迷宮演算法是採用樹的深度遍曆原理，這樣產生的迷宮相當的細，而且死胡同數量相對較少！
任意兩點之間都存在唯一的一條通路。
至於A*尋路演算法是最福士化的一全自動尋路演算法
完整代碼已上傳，http://download.csdn.net/detail/hello_katty/8885779 ，此處做些簡單解釋，還需要大家自己思考動手。廢話不多說，貼上帶代碼迷宮產生類：

/** 產生迷宮類 * @date 2015-07-10 * @edit http://www.lai18.com * @version 1 **/class Maze{    // Maze Create    private $_w;    private $_h;    private $_grids;    private $_walkHistory;    private $_walkHistory2;    private $_targetSteps;    // Construct    public function Maze() {        $this->_w = 6;        $this->_h = 6;        $this->_grids = array();    }    // 設定迷宮大小    public function set($width = 6, $height = 6) {        if ( $width > 0 ) $this->_w = $width;        if ( $height > 0 ) $this->_h = $height;        return $this;    }    // 取到迷宮    public function get() {        return $this->_grids;    }    // 產生迷宮    public function create() {        $this->_init();        return $this->_walk(rand(0, count($this->_grids) -1 ));    }    // 擷取死胡同點    public function block($n = 0, $rand = false) {        $l = count($this->_grids);        for( $i = 1; $i < $l; $i++ ) {            $v = $this->_grids[$i];            if ( $v == 1 || $v == 2 || $v == 4 || $v == 8 ) {                $return[] = $i;            }        }        // 隨機取點        if ( $rand ) shuffle($return);         if ( $n == 0 ) return $return;         if ( $n == 1 ) {            return array_pop($return);        } else {            return array_slice($return, 0, $n);        }    }    /**    產生迷宮的系列函數    */    private function _walk($startPos) {        $this->_walkHistory = array();        $this->_walkHistory2 = array();        $curPos = $startPos;        while ($this->_getNext0() != -1) {            $curPos = $this->_step($curPos);            if ( $curPos === false ) break;        }        return $this;    }    private function _getTargetSteps($curPos) {        $p = 0;        $a = array();        $p = $curPos - $this->_w;        if ($p > 0 && $this->_grids[$p] === 0 && ! $this->_isRepeating($p)) {            array_push($a, $p);        } else {            array_push($a, -1);        }        $p = $curPos + 1;        if ($p % $this->_w != 0 && $this->_grids[$p] === 0 && ! $this->_isRepeating($p)) {            array_push($a, $p);        } else {            array_push($a, -1);        }        $p = $curPos + $this->_w;        if ($p < count($this->_grids) && $this->_grids[$p] === 0 && ! $this->_isRepeating($p)) {            array_push($a, $p);        } else {            array_push($a, -1);        }        $p = $curPos - 1;        if (($curPos % $this->_w) != 0 && $this->_grids[$p] === 0 && ! $this->_isRepeating($p)) {            array_push($a, $p);        } else {            array_push($a, -1);        }        return $a;    }    private function _noStep() {        $l = count($this->_targetSteps);        for ($i = 0; $i < $l; $i ++) {            if ($this->_targetSteps[$i] != -1) return false;        }        return true;    }    private function _step($curPos) {        $this->_targetSteps = $this->_getTargetSteps($curPos);        if ( $this->_noStep() ) {            if ( count($this->_walkHistory) > 0 ) {                $tmp = array_pop($this->_walkHistory);            } else {                return false;            }            array_push($this->_walkHistory2, $tmp);            return $this->_step($tmp);        }        $r = rand(0, 3);        while ( $this->_targetSteps[$r] == -1) {            $r = rand(0, 3);        }        $nextPos = $this->_targetSteps[$r];        $isCross = false;        if ( $this->_grids[$nextPos] != 0)            $isCross = true;        if ($r == 0) {            $this->_grids[$curPos] ^= 1;            $this->_grids[$nextPos] ^= 4;        } elseif ($r == 1) {            $this->_grids[$curPos] ^= 2;            $this->_grids[$nextPos] ^= 8;        } elseif ($r == 2) {            $this->_grids[$curPos] ^= 4;            $this->_grids[$nextPos] ^= 1;        } elseif ($r == 3) {            $this->_grids[$curPos] ^= 8;            $this->_grids[$nextPos] ^= 2;        }        array_push($this->_walkHistory, $curPos);        return $isCross ? false : $nextPos;    }    private function _isRepeating($p) {        $l = count($this->_walkHistory);        for ($i = 0; $i < $l; $i ++) {            if ($this->_walkHistory[$i] == $p) return true;        }        $l = count($this->_walkHistory2);        for ($i = 0; $i < $l; $i ++) {            if ($this->_walkHistory2[$i] == $p) return true;        }        return false;    }    private function _getNext0() {        $l = count($this->_grids);         for ($i = 0; $i <= $l; $i++ ) {            if ( $this->_grids[$i] == 0) return $i;        }        return -1;    }    private function _init() {        $this->_grids = array();        for ($y = 0; $y < $this->_h; $y ++) {            for ($x = 0; $x < $this->_w; $x ++) {                array_push($this->_grids, 0);            }        }        return $this;    }}

A*尋路演算法

/** 尋路演算法 * @date 2015-07-10 * @edit http://www.lai18.com * @version 1 **/class AStar{    // A-star    private $_open;    private $_closed;    private $_start;    private $_end;    private $_grids;    private $_w;    private $_h;    // Construct    public function AStar(){        $this->_w = null;        $this->_h = null;        $this->_grids = null;    }    public function set($width, $height, $grids) {        $this->_w = $width;        $this->_h = $height;        $this->_grids = $grids;        return $this;    }    // 迷宮中尋路    public function search($start = false, $end = false) {        return $this->_search($start, $end);    }    /**    自動尋路 - A-star 演算法       */    public function _search($start = false, $end = false) {        if ( $start !== false ) $this->_start = $start;        if ( $end !== false ) $this->_end = $end;        $_sh = $this->_getH($start);        $point[‘i‘] = $start;        $point[‘f‘] = $_sh;        $point[‘g‘] = 0;        $point[‘h‘] = $_sh;        $point[‘p‘] = null;        $this->_open[] = $point;        $this->_closed[$start] = $point;        while ( 0 < count($this->_open) ) {            $minf = false;            foreach( $this->_open as $key => $maxNode ) {                if ( $minf === false || $minf > $maxNode[‘f‘] ) {                    $minIndex = $key;                }            }            $nowNode = $this->_open[$minIndex];            unset($this->_open[$minIndex]);            if ( $nowNode[‘i‘] == $this->_end ) {                $tp = array();                while( $nowNode[‘p‘] !== null ) {                    array_unshift($tp, $nowNode[‘p‘]);                    $nowNode = $this->_closed[$nowNode[‘p‘]];                }                array_push($tp, $this->_end);                break;            }            $this->_setPoint($nowNode[‘i‘]);        }        $this->_closed = array();        $this->_open = array();        return $tp;    }    private function _setPoint($me) {        $point = $this->_grids[$me];        // 所有可選方向入隊列        if ( $point & 1 ) {            $next = $me - $this->_w;            $this->_checkPoint($me, $next);        }        if ( $point & 2 ) {            $next = $me + 1;            $this->_checkPoint($me, $next);        }        if ( $point & 4 ) {            $next = $me + $this->_w;            $this->_checkPoint($me, $next);        }        if ( $point & 8 ) {            $next = $me - 1;            $this->_checkPoint($me, $next);        }    }    private function _checkPoint($pNode, $next) {        if ( $this->_closed[$next] ) {            $_g = $this->_closed[$pNode][‘g‘] + $this->_getG($next);            if ( $_g < $check[‘g‘] ) {                $this->_closed[$next][‘g‘] = $_g;                $this->_closed[$next][‘f‘] = $this->_closed[$next][‘g‘] + $this->_closed[$next][‘h‘];                $this->_closed[$next][‘p‘] = $pNode;            }        } else {            $point[‘p‘] = $pNode;            $point[‘h‘] = $this->_getH($next);            $point[‘g‘] = $this->_getG($next);            $point[‘f‘] = $point[‘h‘] + $point[‘g‘];            $point[‘i‘] = $next;            $this->_open[] = $point;            $this->_closed[$next] = $point;        }    }    private function _getG($point) {        return abs($this->_start - $point);    }    private function _getH($point) {        return abs($this->_end - $point);    }}

延伸閱讀 《編程實用演算法實現整理》系列技術文章整理收藏 

1演算法導論：選擇排序的原理與實現

2一道PHP冒泡排序演算法筆試題

3WordPress的使用者密碼計算演算法

4PHP實現四種常用的排序演算法

5非常直觀的資料結構與演算法示範

6深入探討各種背包演算法問題

7圖解插入排序演算法

8圖解堆排序Heap Sort演算法

9約瑟夫環(Josephus)問題的C++演算法類比

10趣味演算法之兔子產子問題

11一些常見演算法的JavaScript實現

12趣味演算法之猴子吃桃問題

13平方根sqrt()函數的底層演算法效率

14二叉搜尋樹的一些相關演算法介紹

15歐幾裡德演算法（輾轉相處法）練手

16螞蟻爬木杆問題的演算法思路

17電腦編程中一些重要的演算法

18面試中常見的一些演算法問題

19JavaScript排序演算法之希爾排序

20JavaScript排序演算法之堆排序

21JavaScript排序演算法之歸併排序

22JavaScript排序演算法之選擇排序

23JavaScript排序演算法之快速排序

24JavaScript排序演算法之冒泡排序

25JavaScript排序演算法之插入排序

26合并排序演算法解說與例子

27醜數Ugly Number尋找演算法

28求大數階乘的演算法

29各排序演算法的C++實現與效能測試

30演算法導論中一個蒙提霍爾問題

31實現一個棧並擷取其最小元素

32親身體驗一下KMP演算法

33面試演算法題的快速思考方法

34矩陣逆時針旋轉的演算法

35Hash魔法：分布式雜湊演算法

36Hash魔法：一致性 hash 演算法

37字串逆序的各種實現演算法

38用遞迴實現的快速排序

39收集一些top軟體公司經典演算法面試題

40趣味演算法：猴子搬香蕉問題

41一些主流的個人化推薦演算法評析

42趣味演算法：生男生女的比例

43趣味演算法：老鼠試毒瓶問題

44使用PHP內建的DES演算法函數實現資料加密解密

45第九話：資料結構與演算法的關係

46第12話：什麼樣的演算法才是好演算法

47第11話：演算法的五個基本特徵

48第13話：演算法的效能分析

49第10話：什麼是演算法？

50第16話：演算法的空間複雜度

51第15話：演算法的最壞情況與平均情況

52第14話：如何計算演算法的時間複雜度

53順序棧的進棧操作

54順序棧：棧的順序儲存結構

55棧的定義與大概理解

56棧的抽象資料類型ADT

57鏈棧：棧的鏈式儲存結構

58鏈棧的進棧操作

59擷取順序棧的棧頂元素

60順序棧的出棧操作

61為什麼要使用棧這種資料結構

62鏈棧的置空操作與判斷鏈棧是否為空白

63遞迴，棧的重要應用之一

64棧是如何?遞迴的

65鏈棧的出棧操作

66鏈棧的初始化與遍曆

67漫談遞迴：遞迴的思想

68漫談遞迴：遞迴需要滿足的兩個條件

69漫談遞迴：字串迴文現象的遞迴判斷

70漫談遞迴：二分尋找演算法的遞迴實現

71漫談遞迴：遞迴的效率問題

72漫談遞迴：遞迴與迴圈

73漫談遞迴：迴圈與迭代是一回事嗎？

74漫談遞迴：從斐波那契開始瞭解尾遞迴

75漫談遞迴：尾遞迴與CPS

76漫談遞迴：補充一些Continuation的知識

77漫談遞迴：PHP裡的尾遞迴及其最佳化

78漫談遞迴：從彙編看尾遞迴的最佳化

79快速排序裡的學問：從猜數字開始

80快速排序裡的學問：再看看稱球問題

81快速排序裡的學問：資訊熵

82快速排序裡的學問：快速排序的過程

83快速排序裡的學問：霍爾與快速排序

84快速排序裡的學問：霍爾快排的實現

85快速排序裡的學問：樞紐元選擇與演算法效率

86快速排序裡的學問：隨機化快排

87Java程式員必須掌握的8大排序演算法

88RSA,DSA等加解密演算法介紹

89許可權項目總結（一）許可權設計

延伸閱讀

著作權聲明：本文為博主原創文章，未經博主允許不得轉載。

PHP樹產生迷宮及A*自動尋路演算法