題目
假設一個探險家被困在了地底的迷宮之中，要從當前位置開始找到一條通往迷宮出口的路徑。迷宮可以用一個二維矩陣組成，有的部分是牆，有的部分是路。迷宮之中有的路上還有門，每扇門都在迷宮的某個地方有與之匹配的鑰匙，只有先拿到鑰匙才能打開門。請設計一個算法，幫助探險家找到脫困的最短路徑。如前所述，迷宮是通過一個二維矩陣表示的，每個元素的值的含義如下 0-牆，1-路，2-探險家的起始位置，3-迷宮的出口，大寫字母-門，小寫字母-對應大寫字母所代表的門的鑰匙
輸入描述:
迷宮的地圖，用二維矩陣表示。第一行是表示矩陣的行數和列數M和N
后面的M行是矩陣的數據，每一行對應與矩陣的一行（中間沒有空格）。M和N都不超過100, 門不超過10扇。
輸出描述:
路徑的長度，是一個整數
示例1
輸出
復制7
解題思路：
這道題為了練習A*算法。題目里加了鑰匙和門，我按照 一把鑰匙對一扇門，一定要找一把鑰匙過一扇門，的順序寫的。
最后的思路就是 從起點找 到第一把鑰匙的路，然后找從第一把鑰匙到第一扇門的路，然后找第一扇門到第二把鑰匙的路依次類推。
把每一次尋路，都用A*算法來求解。
#讀取輸入數據 hh=input() # hh='5 5 021b1 01A0B 01003 0a000 01111'
# hh='5 5 02111 01a0A 01003 01001 01111'
hh0=hh.split()
M=int(hh0[0])
N=int(hh0[1])
maxz=[]
for x in range(int(M)):
maxz.append(list(hh0[x+2]))
#-------------------------------------------------
# M=5
# N=5
# maxz=[['0','2','1','1','1'],
# ['0','1','a','0','A'],
# ['0','1','0','0','3'],
# ['0','1','0','0','1'],
# ['0','1','1','1','1']]
#-------------------------------------------------
#數據初始化
start0=[]
end0=[]
#提取所有帶字母的鑰匙和門
dicta=[]
dictb=[]
for x in range(M):
for y in range(N):
if maxz[x][y]=='2':
start0=[x,y]
elif maxz[x][y]=='3':
end0=[x,y]
elif 96 < ord(maxz[x][y]) < 123 or 64 < ord(maxz[x][y]) < 91:
dicta.append([maxz[x][y],x,y])
#按鑰匙字母排序
dicta.sort(key=lambda x:x[0])
lena=len(dicta)
# print(dicta)
lena=len(dicta)
#轉換成鑰匙和門的組合
for x in range(lena//2):
dictb.append(dicta[(lena // 2) + x][1:3])
dictb.append(dicta[x][1:3])
#---------------------------------------------------------
#計算 G,H,F,P值 G為當前點到起點的距離，H為當前點到終點的距離，F為G+H，P為來源點
def distance(Node_current7,yuandian,start8,end8):
P=yuandian
G=abs(Node_current7[0]-start8[0])+abs(Node_current7[1]-start8[1])
H=abs(Node_current7[0]-end8[0])+abs(Node_current7[1]-end8[1])
F=G+H
return [F,P]
#查找周圍的臨接點
def findNeighbors(nc,maxz9,Node_start7, Node_end7):
open_list9=[]
if nc[0]>0: #取上面的點
if maxz9[nc[0]-1][nc[1]]!='0':
open_list9.append([nc[0]-1,nc[1],distance([nc[0]-1,nc[1]],nc[0:2],Node_start7, Node_end7)])
if nc[0]<M-1: #取下面的點
if maxz9[nc[0]+1][nc[1]]!='0':
open_list9.append([nc[0]+1,nc[1],distance([nc[0]+1,nc[1]],nc[0:2],Node_start7, Node_end7)])
if nc[1]>0: #取左面的點
if maxz9[nc[0]][nc[1]-1]!='0':
open_list9.append([nc[0],nc[1]-1,distance([nc[0],nc[1]-1],nc[0:2],Node_start7, Node_end7)])
if nc[1]<(N-1): #取右面的點
if maxz9[nc[0]][nc[1]+1]!='0':
open_list9.append([nc[0],nc[1]+1,distance([nc[0],nc[1]+1],nc[0:2],Node_start7, Node_end7)])
return open_list9
#從openlist找到F值最小
def findMinNode(openlist_temp):
y1=openlist_temp[0]
for x1 in openlist_temp:
if y1[2][0]>x1[2][0]:
y1=x1
return y1
# A*搜索
def aStarSearch(Node_start, Node_end,maxz0):
OpenList=[]
CloseList=[]
Node_current=[]
List_neighbors=[]
term_result=[]
# 把起點加入 open list
OpenList.append([Node_start[0], Node_start[1], [0, [-1,-1]]])
# 主循環，每一輪檢查一個當前方格節點
while len(OpenList)>0:
# 在OpenList中查找 F值最小的節點作為當前方格節點
Node_current = findMinNode(OpenList)
# 當前方格節點從open list中移除
OpenList.remove(Node_current)
# 當前方格節點進入 close list
CloseList.append(Node_current)
# 找到所有鄰近節點
List_neighbors = findNeighbors(Node_current,maxz0,Node_start, Node_end)
for x in List_neighbors:
if (x not in OpenList) & (x not in CloseList):
#鄰近節點不在OpenList,CloseList中，標記父親、G、H、F，並放入OpenList
OpenList.append(x)
# 如果終點在OpenList中，直接返回路徑
for x in OpenList:
if Node_end==x[0:2]: #如果找到
term_result.append(x[0:2])
temp0 = x
while Node_start != temp0[0:2]:
for z in CloseList:
if temp0[2][1] == z[0:2]:
temp0 = z
term_result.append(temp0[0:2])
break
term_result.pop()
# print(term_result[::-1])
return len(term_result)
# OpenList用盡，仍然找不到終點，說明終點不可到達，返回空
return None
dictb.insert (0,start0) #把起點添加進頭部去
dictb.append(end0) #把終點添加進去
sum0=0
for y in range(len(dictb)-1):
sum0 +=aStarSearch(dictb[y],dictb[y+1],maxz)
print(sum0)
測試幾個問題都沒啥事，最后困難的上線怎么也通不過，無語了。多半是輸入的格式理解有誤吧。堅信自己的代碼沒問題。
網友們如果看出了我的錯誤請不吝指正！