路径规划代码产生意外结果。

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首先,抱歉标题不太好,但我不知道如何用一句话来描述它...
给定一个有三种类型的区域,空区域、墙和出口的网格,我编写了一个程序,检查每个空区域是否“安全”。一个人穿过这个网格,但只能沿着非对角线的方向走,不能穿过墙。这个人从一个区域开始,随机选择一个方向,然后开始朝着那个方向行进。一旦碰到墙,它再次随机选择一个方向,开始向那个方向移动,以此类推。如果一个人以上述方式穿越网格,从该区域开始,则该区域被认为是安全的,保证可以找到出口。
我编写了一个解决这个问题的Python程序。它为检查的每个区域构建一个“树”,包含从该区域出发的所有可能路线。我有一个函数,它只返回给定节点的“父”节点,通过将当前节点的父节点递归地添加到节点列表中,直到达到最顶层节点。
当仅检查一个区域(例如(1, 4))时,程序按预期工作。但是,在检查示例网格的所有区域时,它不起作用。我已经研究过它,并意识到当检查所有节点时,返回给定节点的所有父节点的alle_parents()函数会产生意外的结果。例如,当检查(1, 4)区域时,该区域的一个子区域是(1, 8)。(1, 8)的父节点应该只是(1, 4),但实际上情况并非如此。alle_parents((1, 8))返回许多不应存在的不同区域。然而,我无法弄清楚为什么它会表现出这样的行为。我的唯一猜测是它与“剩余”数据/垃圾回收没有按预期工作有关。
相关代码:
class Knoten():
    def __init__(self, x, y, parent = None):
        self.x = x
        self.y = y
        self.parent = parent
        self.children = []

n = len(spielfeld)
m = len(spielfeld[0])
for k in range(n):
    for j in range(m):      
        if spielfeld[k][j] not in [None, '#', 'E']:
            baum = []
            i = 0
            ebene = []
            ebene.append(Knoten(k, j))
            baum.append(ebene)

            i += 1
            while i <= 100:
                ebene = []

                for knoten in baum[i - 1]:
                    children = []

                    if spielfeld[knoten.x][knoten.y] == 'E':
                        continue

                    for feld in next_feld(knoten.x, knoten.y):
                        knoten_neu = Knoten(feld[0], feld[1], knoten)

                        hinzufuegen = True
                        for parent in alle_parents(knoten_neu):
                            if knoten_neu.x == parent.x and knoten_neu.y == parent.y:
                                hinzufuegen = False

                        if hinzufuegen:
                            ebene.append(knoten_neu)
                            children.append(knoten_neu)

                    knoten.children = children

                    if children == []:
                        if spielfeld[knoten.x][knoten.y] != 'E':
                            spielfeld[k][j] = '%' # Field not safe

                baum.append(ebene)
                i += 1

def alle_parents(knoten, parents = []):
    if knoten.parent == None:
        return parents
    else:
        parents.append(knoten.parent)
        return alle_parents(knoten.parent, parents)

我使用的示例地图:

############
# #      # #
#   ##     #
#   #   E# #
#       ## #
#          #
# #E    E###
############

完整代码(其中部分为德语,对此表示抱歉):http://pastebin.com/3XUBbpkK

如果有人需要任何进一步的信息/解释/代码,只需说出来。由于我自己也不太确定问题是什么,所以我也不确定什么是相关的 :) - J. Pawelczyk
你的代码缩进有问题,请修复它。 - Hugh Bothwell
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请向您的老师或学习伙伴寻求帮助。 - rbp
1个回答

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我猜测你遇到了一个常见的 Python 陷阱。这行代码:
def alle_parents(knoten, parents = []):

在模块加载时创建一个空数组,而不是每次调用函数时都创建。将来对alle_parents()的调用将重用相同的数组(可能已经增长),而不是新的空数组!修复的好方法是这样做:
def alle_parents(knoten, parents = None):
    parents = parents or []

谢谢!至少我不会再犯那个错误了:D - J. Pawelczyk

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