mirror of
https://github.com/maoakeEnterprise/amazing.git
synced 2026-04-28 16:04:35 +02:00
fix(astar): the actual astar wasn't the real astar algoritm
This commit is contained in:
+4
-4
@@ -1,8 +1,8 @@
|
|||||||
WIDTH=11
|
WIDTH=15
|
||||||
HEIGHT=11
|
HEIGHT=15
|
||||||
ENTRY=1,1
|
ENTRY=1,1
|
||||||
EXIT=11,11
|
EXIT=15,15
|
||||||
OUTPUT_FILE=maze.txt
|
OUTPUT_FILE=maze.txt
|
||||||
PERFECT=True
|
PERFECT=False
|
||||||
GENERATOR=Kruskal
|
GENERATOR=Kruskal
|
||||||
SOLVER=AStar
|
SOLVER=AStar
|
||||||
|
|||||||
+115
-94
@@ -1,5 +1,6 @@
|
|||||||
from abc import ABC, abstractmethod
|
from abc import ABC, abstractmethod
|
||||||
from .Maze import Maze
|
from .Maze import Maze
|
||||||
|
from typing import Any
|
||||||
import numpy as np
|
import numpy as np
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
@@ -15,16 +16,32 @@ class MazeSolver(ABC):
|
|||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
class AStar(MazeSolver):
|
class AStar(MazeSolver):
|
||||||
|
class Node:
|
||||||
|
def __init__(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
coordinate: tuple[int, int],
|
||||||
|
g: int,
|
||||||
|
h: int,
|
||||||
|
f: int,
|
||||||
|
parent: Any,
|
||||||
|
) -> None:
|
||||||
|
self.coordinate = coordinate
|
||||||
|
self.g = g
|
||||||
|
self.h = h
|
||||||
|
self.f = f
|
||||||
|
self.parent = parent
|
||||||
|
|
||||||
|
def __eq__(self, value: object, /) -> bool:
|
||||||
|
return value == self.coordinate
|
||||||
|
|
||||||
def __init__(self, start: tuple[int, int], end: tuple[int, int]) -> None:
|
def __init__(self, start: tuple[int, int], end: tuple[int, int]) -> None:
|
||||||
super().__init__(start, end)
|
super().__init__(start, end)
|
||||||
self.path = []
|
self.path = []
|
||||||
|
|
||||||
def f(self, n):
|
def g(self, n: tuple[int, int]) -> int:
|
||||||
def g() -> int:
|
|
||||||
return len(self.path) + 1
|
return len(self.path) + 1
|
||||||
|
|
||||||
def h(n: tuple[int, int]) -> int:
|
def h(self, n: tuple[int, int]) -> int:
|
||||||
return (
|
return (
|
||||||
max(n[0], self.end[0])
|
max(n[0], self.end[0])
|
||||||
- min(n[0], self.end[0])
|
- min(n[0], self.end[0])
|
||||||
@@ -32,117 +49,121 @@ class AStar(MazeSolver):
|
|||||||
- min(n[1], self.end[1])
|
- min(n[1], self.end[1])
|
||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
return g() + h(n)
|
def f(self, n: tuple[int, int]) -> int:
|
||||||
|
return self.g(n) + self.h(n)
|
||||||
|
|
||||||
def best_path(
|
def get_paths(
|
||||||
self,
|
self,
|
||||||
maze: np.ndarray,
|
maze: np.ndarray,
|
||||||
actual: tuple[int, int],
|
actual: tuple[int, int],
|
||||||
last: str | None,
|
close: list,
|
||||||
) -> dict[str, int]:
|
) -> list[tuple[int, int]]:
|
||||||
path = {
|
path = [
|
||||||
"N": (
|
(
|
||||||
self.f((actual[0], actual[1] - 1))
|
(actual[0], actual[1] - 1)
|
||||||
if not maze[actual[1]][actual[0]].get_north() and actual[1] > 0
|
if not maze[actual[1]][actual[0]].get_north()
|
||||||
|
and actual[1] > 0
|
||||||
|
and (actual[0], actual[1] - 1)
|
||||||
|
not in [n.coordinate for n in close]
|
||||||
else None
|
else None
|
||||||
),
|
),
|
||||||
"E": (
|
(
|
||||||
self.f((actual[0] + 1, actual[1]))
|
(actual[0] + 1, actual[1])
|
||||||
if not maze[actual[1]][actual[0]].get_est()
|
if not maze[actual[1]][actual[0]].get_est()
|
||||||
and actual[0] < len(maze[0]) - 1
|
and actual[0] < len(maze[0]) - 1
|
||||||
|
and (actual[0] + 1, actual[1])
|
||||||
|
not in [n.coordinate for n in close]
|
||||||
else None
|
else None
|
||||||
),
|
),
|
||||||
"S": (
|
(
|
||||||
self.f((actual[0], actual[1] + 1))
|
(actual[0], actual[1] + 1)
|
||||||
if not maze[actual[1]][actual[0]].get_south()
|
if not maze[actual[1]][actual[0]].get_south()
|
||||||
and actual[1] < len(maze) - 1
|
and actual[1] < len(maze) - 1
|
||||||
|
and (actual[0], actual[1] + 1)
|
||||||
|
not in [n.coordinate for n in close]
|
||||||
else None
|
else None
|
||||||
),
|
),
|
||||||
"W": (
|
|
||||||
self.f((actual[0] - 1, actual[1]))
|
|
||||||
if not maze[actual[1]][actual[0]].get_west() and actual[0] > 0
|
|
||||||
else None
|
|
||||||
),
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return {
|
|
||||||
k: v
|
|
||||||
for k, v in sorted(path.items(), key=lambda item: item[0])
|
|
||||||
if v is not None and k != last
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
def get_opposit(self, dir: str) -> str:
|
|
||||||
match dir:
|
|
||||||
case "N":
|
|
||||||
return "S"
|
|
||||||
case "E":
|
|
||||||
return "W"
|
|
||||||
case "S":
|
|
||||||
return "N"
|
|
||||||
case "W":
|
|
||||||
return "E"
|
|
||||||
case _:
|
|
||||||
return ""
|
|
||||||
|
|
||||||
def get_next_pos(
|
|
||||||
self, dir: str, actual: tuple[int, int]
|
|
||||||
) -> tuple[int, int]:
|
|
||||||
match dir:
|
|
||||||
case "N":
|
|
||||||
return (actual[0], actual[1] - 1)
|
|
||||||
case "E":
|
|
||||||
return (actual[0] + 1, actual[1])
|
|
||||||
case "S":
|
|
||||||
return (actual[0], actual[1] + 1)
|
|
||||||
case "W":
|
|
||||||
return (actual[0] - 1, actual[1])
|
|
||||||
case _:
|
|
||||||
return actual
|
|
||||||
|
|
||||||
def get_path(self, maze: np.ndarray) -> str | None:
|
|
||||||
self.path = [(self.start, self.best_path(maze, self.start, None))]
|
|
||||||
visited = [self.start]
|
|
||||||
while len(self.path) > 0 and self.path[-1][0] != self.end:
|
|
||||||
if len(self.path[-1][1]) == 0:
|
|
||||||
self.path.pop(-1)
|
|
||||||
if len(self.path) == 0:
|
|
||||||
break
|
|
||||||
k = next(iter(self.path[-1][1]))
|
|
||||||
self.path[-1][1].pop(k)
|
|
||||||
continue
|
|
||||||
|
|
||||||
while len(self.path[-1][1]) > 0:
|
|
||||||
next_pos = self.get_next_pos(
|
|
||||||
list(self.path[-1][1].keys())[0], self.path[-1][0]
|
|
||||||
)
|
|
||||||
if next_pos in visited:
|
|
||||||
k = next(iter(self.path[-1][1]))
|
|
||||||
self.path[-1][1].pop(k)
|
|
||||||
else:
|
|
||||||
break
|
|
||||||
if len(self.path[-1][1]) == 0:
|
|
||||||
self.path.pop(-1)
|
|
||||||
continue
|
|
||||||
|
|
||||||
pre = self.get_opposit(list(self.path[-1][1].keys())[0])
|
|
||||||
self.path.append(
|
|
||||||
(
|
(
|
||||||
next_pos,
|
(actual[0] - 1, actual[1])
|
||||||
self.best_path(maze, next_pos, pre),
|
if not maze[actual[1]][actual[0]].get_west()
|
||||||
|
and actual[0] > 0
|
||||||
|
and (actual[0] - 1, actual[1])
|
||||||
|
not in [n.coordinate for n in close]
|
||||||
|
else None
|
||||||
|
),
|
||||||
|
]
|
||||||
|
return [p for p in path if p is not None]
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_path(self, maze: np.ndarray) -> list:
|
||||||
|
open: list[AStar.Node] = []
|
||||||
|
close: list[AStar.Node] = []
|
||||||
|
|
||||||
|
open.append(
|
||||||
|
AStar.Node(
|
||||||
|
self.start,
|
||||||
|
0,
|
||||||
|
self.h(self.start),
|
||||||
|
self.f(self.start),
|
||||||
|
None,
|
||||||
)
|
)
|
||||||
)
|
)
|
||||||
visited += [next_pos]
|
|
||||||
if len(self.path) == 0:
|
while len(open) > 0:
|
||||||
return None
|
to_check = sorted(open, key=lambda x: x.f)[0]
|
||||||
self.path[-1] = (self.end, {})
|
open.remove(to_check)
|
||||||
return "".join(
|
close.append(to_check)
|
||||||
str(list(c[1].keys())[0]) for c in self.path if len(c[1]) > 0
|
if to_check.coordinate == self.end:
|
||||||
|
return close
|
||||||
|
paths = self.get_paths(maze, to_check.coordinate, close)
|
||||||
|
for path in paths:
|
||||||
|
open.append(
|
||||||
|
self.Node(
|
||||||
|
path,
|
||||||
|
to_check.g + 1,
|
||||||
|
self.h(path),
|
||||||
|
self.h(path) + to_check.g + 1,
|
||||||
|
to_check,
|
||||||
)
|
)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
raise Exception("Path not found")
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_rev_dir(self, current: Node) -> str:
|
||||||
|
if current.parent.coordinate == (
|
||||||
|
current.coordinate[0],
|
||||||
|
current.coordinate[1] - 1,
|
||||||
|
):
|
||||||
|
return "S"
|
||||||
|
elif current.parent.coordinate == (
|
||||||
|
current.coordinate[0] + 1,
|
||||||
|
current.coordinate[1],
|
||||||
|
):
|
||||||
|
return "W"
|
||||||
|
elif current.parent.coordinate == (
|
||||||
|
current.coordinate[0],
|
||||||
|
current.coordinate[1] + 1,
|
||||||
|
):
|
||||||
|
return "N"
|
||||||
|
elif current.parent.coordinate == (
|
||||||
|
current.coordinate[0] - 1,
|
||||||
|
current.coordinate[1],
|
||||||
|
):
|
||||||
|
return "E"
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
raise Exception("Translate error: AStar path not found")
|
||||||
|
|
||||||
|
def translate(self, close: list) -> str:
|
||||||
|
current = close[-1]
|
||||||
|
res = ""
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
res = self.get_rev_dir(current) + res
|
||||||
|
current = current.parent
|
||||||
|
if current.coordinate == self.start:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
return res
|
||||||
|
|
||||||
def solve(self, maze: Maze, height: int = None, width: int = None) -> str:
|
def solve(self, maze: Maze, height: int = None, width: int = None) -> str:
|
||||||
res = self.get_path(maze.get_maze())
|
path = self.get_path(maze.get_maze())
|
||||||
if res is None:
|
return self.translate(path)
|
||||||
raise Exception("Path not found")
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
class DepthFirstSearchSolver(MazeSolver):
|
class DepthFirstSearchSolver(MazeSolver):
|
||||||
|
|||||||
Reference in New Issue
Block a user