数组搜索+python课后小作业_java

创建一个5*5网格世界，遵守以下规则：对不同行为进行奖励和乘法，选出最优的方案。

题目：

思路：

编写程序解决问题的步骤：

首先理解问题，将问题拆分，表达出每个部分的意思。

联系各个部分，考虑特殊情况，编写代码。

不断修改，直到自己觉得np就OK。

代码：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Mon Apr 25 10:43:07 2022
创建5*5的矩阵
    四种可能行为1234,每次行为都会得分减1
    初始位置[2,1]
    到达终点[5,5],得分加10，
    到达得分点[2,4],得分加5，同时跳到[4,4]
    障碍物[3,3],[3,4],[3,5],[4,3]
@author: lx
"""
import random
import numpy as np

'''
#生成5*5数组函数
#用numpy模块，先创建矩阵5行5列
#更改初始值为1，障碍也为1
[[0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0]
 [0 0 1 1 1]
 [0 0 1 0 0]
 [0 0 0 0 0]]
'''
def array():
    arr = np.zeros((5, 5), dtype=np.int32)
    #障碍
    arr[2][2] = 1
    arr[2][3] = 1
    arr[2][4] = 1
    arr[3][2] = 1
    # print(arr)
    return arr
# array()
'''
#移动一次函数
#使用random模块生成数字模拟随机移动，移动方向用1,2,3,4代表上下左右。
#向上移动，则不能在第一行(即i!=0)，类似向下(i!=4)，向左(j!=0)，向右(j!=4)；否则为撞向边界，将次数加1，表示不计入移动。
#判断没有经过（即下一个点为0），移到这个位置并且将位置改为1用于表示已经走过；否则为1表示已经走过。
#如果移动到下一个位置那么，得分减1；否则没有移动，将次数加1，表示该次不计入移动。
（函数内优先使用参数+返回值，还是全局变量）？
'''
def move(i,j):
    '''
    i，j：表示数组下标，即当前位置
    count：表示移动次数
    score：表示得分
    '''
    global count,score
    action = random.randint(1, 4)#随机移动
    # print('方向：',action)
    if action == 1 and i != 0:#向上
        if arr[i-1][j]==0:
            arr[i-1][j]=1
            i -= 1
            score-=1
        else:
            count+=1
            #print('返回')
    elif action == 2 and i != 4:#向下
        if arr[i+1][j]==0:
            arr[i+1][j]=1
            i += 1
            score-=1
        else:
            count+=1
            #print('返回')
    elif action == 3 and j != 0:#向左
        if arr[i][j-1]==0:
            arr[i][j-1]=1
            j -= 1
            score-=1
        else:
            count+=1
            #print('返回')
    elif action == 4 and j != 4:#向右
        if arr[i][j+1]==0:
            arr[i][j+1]=1
            j += 1
            score-=1
        else:
            count+=1
            #print('返回')
    else:
        count+=1
        #print('边界')
    # print(arr)
    return i,j

'''
#搜索目标函数
#从初始位置[1,0]，重复调用移动一次函数，实现多次移动。
#每次移动都要使用数组下标判断，是否为结束位置[4,4],是否为跳跃位置[1,3]
#and表示两真才真；or表示两假才假。双变量控制循环，and和or的选择。（亮点）
    可能依然没有到达终点，但一定不是最优解。
    circle存在，是为了当移动次数count大于5次，依然可以移动搜索终点。
    count存在，是为了防止循环20次，都是撞墙或者返回，依然可以移动5次搜索终点。
    这时存在一个漏洞bug，circle已经为false，count依然为true（即->[1,1]->[0,1]->[0,0])
    需要做特殊判断解决if count==2 and circle<0：
    不能忽略了count存在的意义附加条件if count==2 and circle<0 and i==0 and j==0：
(函数内优先使用默认参数，还是局部变量)？
'''
def sousuo(arr,i=1,j=0):
    '''
    arr:表示初始的数组（5*5网格世界）
    i，j：表示初始位置的下标（默认为1,0）
    count：表示移动次数
    score：表示的得分
    '''
    global count,score
    arr[i][j] = 1#起点
    count = 5#最少移动次数（不计返回和障碍）
    circle = 20#控制最大循环次数（有限次循环终止）
    score = 0
    while count>0 or circle>0:
        #特殊判断
        if count==2 and circle<0 and i==0 and j==0:
            #print('特殊情况')
            score = -10
            break
        count -= 1
        circle -= 1
        #调用一次移动
        i,j = move(i,j)
        if i==4 and j==4:
            #print('终点')
            score += 11
            break
        if i==1 and j==3:
            #print('跳跃')
            score += 6
            i=3
            j=3
            arr[i][j]=1
    else:
        #print('没有方向')
        score = -10
    # print()
    # print(arr)
    # print(score)
    return score,arr
# sousuo(arr)

'''
#用计算机重复思维，不断尝试，直到找到最大的分值，并输出arr
#字典，键重复会覆盖
'''
di = {}
for cir in range(100):
    arr = array()
    score,arr = sousuo(arr)
    di[score] = arr

a = max(list(di.keys()))
print(f'得分：{a}'+'\n',di[a])

#重复一百次，依然可能出现误差
#解决一：进一步循环1000次
#解决二：将上边封装函数，重复十次函数，取众数就ok了

结果：