Стандартный поиск пути достаточно хорош - ваши штаты - это ваше текущее местоположение + ваш текущий инвентарь. «Переезд» - это либо смена комнат, либо смена инвентаря. Не охваченный этим ответом, но не слишком много дополнительных усилий, он пишет хорошую эвристику для A * - он действительно может ускорить поиск, предпочитая подбирать вещи, а не удаляться от него, предпочитая открывать дверь рядом с целью над поиском длинного пути и т. д.
Этот ответ получил много положительных откликов с тех пор, как он появился первым и содержит демоверсию, но для гораздо более оптимизированного и специализированного решения вы также должны прочитать ответ «Делать это намного быстрее» /gamedev/ / а / 150155/2624
Полностью работоспособное Javascript доказательство концепции ниже. Извините за ответ в виде дампа кода - я действительно реализовал это до того, как убедился, что это хороший ответ, но мне он кажется довольно гибким.
Для начала, думая о поиске пути, помните, что иерархия простых алгоритмов поиска пути:
- Поиск в ширину примерно так же прост, как вы можете получить.
- Алгоритм Джикстры похож на поиск в ширину, но с разными «расстояниями» между состояниями
- A * - это Джикстра, где у вас есть «общее чувство правильного направления», доступное как эвристика.
В нашем случае простое кодирование «состояния» в качестве «местоположения + инвентарь» и «расстояний» в качестве «перемещения или использования предмета» позволяет нам использовать Djikstra или A * для решения нашей проблемы.
Вот некоторый реальный код, демонстрирующий ваш пример уровня. Первый фрагмент только для сравнения - перейдите ко второй части, если хотите увидеть окончательное решение. Мы начнем с реализации Джикстры, которая находит правильный путь, но мы проигнорировали все препятствия и ключи. (Попробуйте, Вы можете видеть это только beelines для конца, от комнаты 0 -> 2 -> 3-> 4-> 6-> 5)
function Transition(cost, state) { this.cost = cost, this.state = state; }
// given a current room, return a room of next rooms we can go to. it costs
// 1 action to move to another room.
function next(n) {
var moves = []
// simulate moving to a room
var move = room => new Transition(1, room)
if (n == 0) moves.push(move(2))
else if ( n == 1) moves.push(move(2))
else if ( n == 2) moves.push(move(0), move(1), move(3))
else if ( n == 3) moves.push(move(2), move(4), move(6))
else if ( n == 4) moves.push(move(3))
else if ( n == 5) moves.push(move(6))
else if ( n == 6) moves.push(move(5), move(3))
return moves
}
// Standard Djikstra's algorithm. keep a list of visited and unvisited nodes
// and iteratively find the "cheapest" next node to visit.
function calc_Djikstra(cost, goal, history, nextStates, visited) {
if (!nextStates.length) return ['did not find goal', history]
var action = nextStates.pop()
cost += action.cost
var cur = action.state
if (cur == goal) return ['found!', history.concat([cur])]
if (history.length > 15) return ['we got lost', history]
var notVisited = (visit) => {
return visited.filter(v => JSON.stringify(v) == JSON.stringify(visit.state)).length === 0;
};
nextStates = nextStates.concat(next(cur).filter(notVisited))
nextStates.sort()
visited.push(cur)
return calc_Djikstra(cost, goal, history.concat([cur]), nextStates, visited)
}
console.log(calc_Djikstra(0, 5, [], [new Transition(0, 0)], []))
Итак, как нам добавить элементы и ключи в этот код? Просто! вместо каждого «состояния» начинается только номер комнаты, теперь это кортеж комнаты и состояние нашего инвентаря:
// Now, each state is a [room, haskey, hasfeather, killedboss] tuple
function State(room, k, f, b) { this.room = room; this.k = k; this.f = f; this.b = b }
Переходы теперь превращаются из кортежа (стоимость, комната) в кортеж (стоимость, состояние), поэтому они могут кодировать как «перемещение в другую комнату», так и «подбор предмета»
// move(3) keeps inventory but sets the room to 3
var move = room => new Transition(1, new State(room, cur.k, cur.f, cur.b))
// pickup("k") keeps room number but increments the key count
var pickup = (cost, item) => {
var n = Object.assign({}, cur)
n[item]++;
return new Transition(cost, new State(cur.room, n.k, n.f, n.b));
};
наконец, мы вносим некоторые незначительные изменения, связанные с типом, в функцию Djikstra (например, она все еще просто совпадает с номером комнаты цели вместо полного состояния), и мы получаем наш полный ответ! Обратите внимание, что напечатанный результат сначала идет в комнату 4, чтобы забрать ключ, затем идет в комнату 1, чтобы забрать перо, затем идет в комнату 6, убивает босса, затем идет в комнату 5)
// Now, each state is a [room, haskey, hasfeather, killedboss] tuple
function State(room, k, f, b) { this.room = room; this.k = k; this.f = f; this.b = b }
function Transition(cost, state, msg) { this.cost = cost, this.state = state; this.msg = msg; }
function next(cur) {
var moves = []
// simulate moving to a room
var n = cur.room
var move = room => new Transition(1, new State(room, cur.k, cur.f, cur.b), "move to " + room)
var pickup = (cost, item) => {
var n = Object.assign({}, cur)
n[item]++;
return new Transition(cost, new State(cur.room, n.k, n.f, n.b), {
"k": "pick up key",
"f": "pick up feather",
"b": "SLAY BOSS!!!!"}[item]);
};
if (n == 0) moves.push(move(2))
else if ( n == 1) { }
else if ( n == 2) moves.push(move(0), move(3))
else if ( n == 3) moves.push(move(2), move(4))
else if ( n == 4) moves.push(move(3))
else if ( n == 5) { }
else if ( n == 6) { }
// if we have a key, then we can move between rooms 1 and 2
if (cur.k && n == 1) moves.push(move(2));
if (cur.k && n == 2) moves.push(move(1));
// if we have a feather, then we can move between rooms 3 and 6
if (cur.f && n == 3) moves.push(move(6));
if (cur.f && n == 6) moves.push(move(3));
// if killed the boss, then we can move between rooms 5 and 6
if (cur.b && n == 5) moves.push(move(6));
if (cur.b && n == 6) moves.push(move(5));
if (n == 4 && !cur.k) moves.push(pickup(0, 'k'))
if (n == 1 && !cur.f) moves.push(pickup(0, 'f'))
if (n == 6 && !cur.b) moves.push(pickup(100, 'b'))
return moves
}
var notVisited = (visitedList) => (visit) => {
return visitedList.filter(v => JSON.stringify(v) == JSON.stringify(visit.state)).length === 0;
};
// Standard Djikstra's algorithm. keep a list of visited and unvisited nodes
// and iteratively find the "cheapest" next node to visit.
function calc_Djikstra(cost, goal, history, nextStates, visited) {
if (!nextStates.length) return ['No path exists', history]
var action = nextStates.pop()
cost += action.cost
var cur = action.state
if (cur.room == goal) return history.concat([action.msg])
if (history.length > 15) return ['we got lost', history]
nextStates = nextStates.concat(next(cur).filter(notVisited(visited)))
nextStates.sort()
visited.push(cur)
return calc_Djikstra(cost, goal, history.concat([action.msg]), nextStates, visited)
o}
console.log(calc_Djikstra(0, 5, [], [new Transition(0, new State(0, 0, 0, 0), 'start')], []))
Теоретически, это работает даже с BFS, и нам не требовалась функция стоимости для Djikstra, но наличие стоимости позволяет нам сказать, что «подобрать ключ легко, но бороться с боссом очень сложно, и мы бы предпочли отказаться» 100 шагов, а не сражаться с боссом, если бы у нас был выбор »:
if (n == 4 && !cur.k) moves.push(pickup(0, 'k'))
if (n == 1 && !cur.f) moves.push(pickup(0, 'f'))
if (n == 6 && !cur.b) moves.push(pickup(100, 'b'))
