20x20 पर 230,794.38, 100k रन
नवीनतम अद्यतन: मैं अंत में सही गतिशील 2-पथ समाधान बनाया। मैंने कहा कि चूंकि पिछला संस्करण वास्तव में सममित नहीं है, इसलिए अधिक लंबा रास्ता तय करना आसान था अगर शराबी एक रास्ते को दूसरे पर ले जाए। वर्तमान एक सममित है, इसलिए यह उच्च स्तर की अपेक्षित संख्या प्राप्त कर सकता है। कुछ परीक्षणों के बाद, यह 230k के आसपास लगता है, पिछले एक पर सुधार जो 228k के बारे में है। लेकिन सांख्यिकीय रूप से उन संख्याओं को बोलना अभी भी उनके भारी विचलन के भीतर है, इसलिए मैं यह दावा नहीं करता कि यह काफी बेहतर है, लेकिन मेरा मानना है कि यह पिछले संस्करण की तुलना में बेहतर होना चाहिए।
इस पोस्ट में सबसे नीचे कोड होता है। इसे अपडेट किया जाता है ताकि यह पिछले संस्करण की तुलना में बहुत तेज़ हो, 23 में 1000 रन पूरे कर सके।
नीचे नमूना रन और नमूना भूलभुलैया है:
परफेक्ट वॉकर
औसत: 230794.384
अधिकतम: 1514506
न्यूनतम: 25,860
2317.374 में पूरा हुआ
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पिछली प्रस्तुतियाँ
अंत में मैं स्पर्म के परिणाम का मिलान कर सकता हूं! = D
मेरे पिछले प्रयोगों के आधार पर (इस पोस्ट के नीचे देखें), सबसे अच्छी रणनीति डबल रास्ता है और एक को बंद करना है क्योंकि शराबी उनमें से किसी तक पहुंचता है, और चर से आता है कि हम कितनी अच्छी तरह गतिशील रूप से भविष्यवाणी कर सकते हैं कि शराबी कहाँ तक जाएगा उसके लंबे रास्ते में आने की संभावना बढ़ाएँ।
इसलिए अपनी DOUBLE_PATHरणनीति के आधार पर , मैंने एक और निर्माण किया, जो DOUBLE_PATHनशे की गति के आधार पर भूलभुलैया (मेरी भूलभुलैया आसानी से परिवर्तनीय था) को बदल देता है। चूंकि वह एक से अधिक उपलब्ध विकल्पों के साथ एक रास्ता अपनाता है, इसलिए मैं केवल दो संभावित विकल्पों (जिसमें से वह आया था, एक और असत्य) को छोड़ने के लिए रास्ते बंद कर दूंगा।
यह वही दिखता है जो स्पर्म ने हासिल किया है, जैसा कि परिणाम दिखाता है। उसके साथ अंतर बेहतर माना जाने के लिए बहुत छोटा है, लेकिन मैं कहूंगा कि मेरा दृष्टिकोण उससे अधिक गतिशील है, क्योंकि मेरा भूलभुलैया स्पियर = की तुलना में अधिक परिवर्तनीय है)
एक नमूना अंतिम भूलभुलैया के साथ परिणाम:
EXTREME_DOUBLE_PATH
औसत: 228034.89
अधिकतम: 1050816
न्यूनतम: 34,170
396.728 में पूरा हुआ
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प्रयोग अनुभाग
सबसे अच्छा स्टोकैस्टिक के रूप में एक ही रणनीति निकलती है, मैं विभिन्न रणनीतियों का उपयोग करने और अच्छे आउटपुट प्रिंट करने में गर्व करता हूं :)
नीचे मुद्रित भूलभुलैया में से प्रत्येक आखिरी भूलभुलैया है जो शराबी के घर पहुंचने के बाद है, इसलिए वे शराबी आंदोलन में बेतरतीबपन और प्रतिकूलता की गंभीरता के कारण रन से थोड़ा अलग हो सकते हैं।
मैं प्रत्येक रणनीति का वर्णन करूँगा:
सिंगल पाथ
यह सबसे सरल दृष्टिकोण है, जो प्रवेश से बाहर निकलने तक एक ही रास्ता बनाएगा।
SINGLE_PATH
औसत: 162621.612
अधिकतम: 956694
न्यूनतम: 14,838
149.430 में पूरा हुआ
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द्वीप (स्तर 0)
यह एक दृष्टिकोण है जो शराबी को लगभग अलग-थलग द्वीप में फंसाने की कोशिश करता है। मेरी अपेक्षा के अनुसार काम नहीं करता है, लेकिन यह मेरे पहले विचारों में से एक है, इसलिए मैं इसे शामिल करता हूं।
बाहर निकलने के लिए दो रास्ते हैं, और जब शराबी उनमें से एक के पास जाता है, तो विरोधी उसे बंद कर देता है, जिससे वह दूसरे निकास को खोजने के लिए मजबूर हो जाता है (और संभवतः द्वीप में फिर से फंस जाता है)
द्वीप
औसत: 74626.070
अधिकतम: 428560
मिन: 1528
122.512 में पूरा हुआ
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डबल पाथ
यह सबसे चर्चित रणनीति है, जिसमें बाहर निकलने के लिए दो समान लंबाई वाले रास्ते हैं, और उनमें से एक को बंद करना क्योंकि शराबी उनमें से एक के पास जाता है।
DOUBLE_PATH
औसत: 197743.472
अधिकतम: 1443406
न्यूनतम: 21,516
308.177 में पूरा हुआ
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द्वीप (स्तर 1)
द्वीप के कई रास्तों से प्रेरित और एकल पथ में उच्च पैदल गणना, हम द्वीप को निकास से जोड़ते हैं और द्वीप में एकल पथ भूलभुलैया बनाते हैं, जिससे बाहर निकलने के लिए कुल तीन रास्ते बनते हैं, और पिछले मामले के समान, किसी भी मार्ग को बंद करें शराबी के पास से बाहर निकल जाता है।
यह शुद्ध एकल पथ की तुलना में थोड़ा बेहतर काम करता है, लेकिन फिर भी दोहरे पथ को नहीं हराता है।
द्वीप
औसत: 166265.132
अधिकतम: 1162966
न्यूनतम: 19,544
471.982 में पूरा हुआ
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द्वीप (स्तर 2)
पिछले विचार का विस्तार करने की कोशिश करते हुए, मैंने नेस्टेड द्वीप बनाया, कुल पांच रास्तों में निर्माण किया, लेकिन यह अच्छी तरह से काम नहीं करता है।
द्वीप
औसत: 164222.712
अधिकतम: 927608
न्यूनतम: 22,024
793.591 में पूरा हुआ
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द्वीप (स्तर 3)
यह देखते हुए कि डबल पाथ वास्तव में सिंगल पाथ से बेहतर काम करता है, आइए द्वीप को डबल पाथ बनाते हैं!
परिणाम द्वीप (स्तर 1) पर एक सुधार है, लेकिन यह अभी भी शुद्ध डबल पथ को हरा नहीं करता है।
तुलना के लिए, द्वीप के आकार के दोहरे पथ का परिणाम औसतन 131,134.42 चाल है। तो यह काफी महत्वपूर्ण संख्या (40k के आसपास) को जोड़ता है, लेकिन दोहरे पथ को हरा देने के लिए पर्याप्त नहीं है।
द्वीप
औसत: 171730.090
अधिकतम: 769080
न्यूनतम: 29,760
587.646s में पूरा हुआ
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द्वीप (स्तर 4)
फिर से नेस्टेड द्वीप के साथ प्रयोग करना, और फिर से यह इतनी अच्छी तरह से काम नहीं करता है।
द्वीप
औसत: 149723.068
अधिकतम: 622106
न्यूनतम: 25,752
830.889 में पूरा हुआ
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निष्कर्ष
सब सब में, यह साबित होता है कि शराबी की वर्तमान स्थिति से बाहर निकलने के लिए एक एकल लंबा रास्ता सबसे अच्छा काम करता है, जिसे डबल पथ रणनीति द्वारा हासिल किया जाता है, क्योंकि बाहर निकलने के बाद, शराबी को अधिकतम दूरी की यात्रा करना होगा। निकास।
यह आगे संकेत देता है कि मूल रणनीति अभी भी डबल पथ होनी चाहिए, और हम केवल यह संशोधित कर सकते हैं कि पथ कैसे गतिशील बनाए गए हैं, जो कि Sparr द्वारा किया गया है। इसलिए मेरा मानना है कि उनकी रणनीति रास्ता तय करना है!
कोड
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;
import java.util.TreeSet;
public class Walker {
enum Strategy{
SINGLE_PATH,
ISLAND,
DOUBLE_PATH,
EXTREME_DOUBLE_PATH,
PERFECT_DOUBLE_PATH,
}
int width,height;
int x,y; //walker's position
int dX,dY; //destination
Point[][] points;
int stepCount = 0;
public static void main(String[]args){
int side = 20;
// runOnce(side, Strategy.EXTREME_DOUBLE_PATH, 0);
runOnce(side, Strategy.PERFECT_DOUBLE_PATH, 0);
// for(Strategy strategy: Strategy.values()){
// runOnce(side, strategy, 0);
// }
// runOnce(side, Strategy.ISLAND, 1);
// runOnce(side, Strategy.ISLAND, 2);
// Scanner scanner = new Scanner(System.in);
// System.out.println("Enter side, strategy (SINGLE_PATH, ISLAND, DOUBLE_PATH, EXTREME_DOUBLE_PATH), and level:");
// while(scanner.hasNext()){
// side = scanner.nextInt();
// Strategy strategy = Strategy.valueOf(scanner.next());
// int level = scanner.nextInt();
// scanner.nextLine();
// runOnce(side, strategy, level);
// System.out.println("Enter side, strategy (SINGLE_PATH, ISLAND, DOUBLE_PATH, EXTREME_DOUBLE_PATH), and level:");
// }
// scanner.close();
}
private static Walker runOnce(int side, Strategy strategy, int level) {
Walker walker = null;
long total = 0;
int max = 0;
int min = Integer.MAX_VALUE;
double count = 1000;
long start = System.currentTimeMillis();
for(int i=0; i<count; i++){
walker = new Walker(0,0,side,side,side-1,side-1, strategy, level, false);
total += walker.stepCount;
max = Math.max(walker.stepCount, max);
min = Math.min(walker.stepCount, min);
// System.out.println("Iteration "+i+": "+walker.stepCount);
}
System.out.printf("%s\nAverage: %.3f\nMax: %d\nMin:%d\n",strategy, total/count, max, min);
System.out.printf("Completed in %.3fs\n", (System.currentTimeMillis()-start)/1000.0);
walker.printPath();
return walker;
}
private void createIsland(int botLeftX, int botLeftY, int topRightX, int topRightY){
for(int i=botLeftY+1; i<topRightY; i++){
if(i>botLeftY+1) deletePath(points[botLeftX][i].right());
if(i<topRightY-1) deletePath(points[topRightX][i].left());
}
for(int i=botLeftX+1; i<topRightX; i++){
if(i>botLeftX+1) deletePath(points[i][botLeftY].up());
if(i<topRightX-1) deletePath(points[i][topRightY].down());
}
}
private void createSinglePath(int botLeftX, int botLeftY, int topRightX, int topRightY){
for(int i=botLeftY; i<topRightY; i++){
if(i==topRightY-1 && (topRightY+1-botLeftY)%2==0){
for(int j=botLeftX; j<topRightX; j++){
if(j==topRightX-1 && (j-botLeftX)%2==0){
deletePath(points[topRightX][topRightY].down());
} else {
deletePath(points[j][topRightY-1+((j-botLeftX)%2)].right());
}
}
} else {
for(int j=botLeftX+(i-botLeftY)%2; j<topRightX+((i-botLeftY)%2); j++){
deletePath(points[j][i].up());
}
}
}
}
private void createDoublePath(int botLeftX, int botLeftY, int topRightX, int topRightY){
for(int i=botLeftY; i<topRightY; i++){
if(i>botLeftY && (width%4!=1 || i<topRightY-1)) deletePath(points[width/2-1][i].right());
if(i==topRightY-1 && (topRightY+1-botLeftY)%2==1){
for(int j=botLeftX; j<topRightX; j++){
if((j-botLeftX)%2==0 || j<topRightX-1){
deletePath(points[j][topRightY-1+((j-botLeftX)%2)].right());
} else {
deletePath(points[topRightX-1][topRightY-1].right());
}
}
} else {
if((i-botLeftY)%2==0){
for(int j=botLeftX+1; j<topRightX; j++){
deletePath(points[j][i].up());
}
} else {
for(int j=botLeftX; j<topRightX+1; j++){
if(j!=width/2 && j!=width/2-1){
deletePath(points[j][i].up());
}
}
}
}
}
}
public Walker(int startingX,int startingY, int Width, int Height, int destinationX, int destinationY, Strategy strategy, int level, boolean animate){
width = Width;
height = Height;
dX = destinationX;
dY = destinationY;
x=startingX;
y=startingY;
points = new Point[width][height];
for(int y=0; y<height; y++){
for(int x=0; x<width; x++){
points[x][y] = new Point(x,y);
}
}
for(int y=0; y<height; y++){
for(int x=0; x<width; x++){
if(x<width-1) new Edge(points[x][y], points[x+1][y]);
if(y<height-1) new Edge(points[x][y], points[x][y+1]);
}
}
if(strategy == Strategy.SINGLE_PATH) createSinglePath(0,0,width-1,height-1);
if(strategy == Strategy.DOUBLE_PATH) createDoublePath(0,0,width-1,height-1);
List<EdgeList> edgeLists = new ArrayList<EdgeList>();
if(strategy == Strategy.ISLAND){
List<Edge> edges = new ArrayList<Edge>();
if(level==0){
createIsland(0,0,width-1,height-1);
deletePath(points[width-2][height-2].right());
deletePath(points[width-2][height-2].up());
} else {
for(int i=0; i<level; i++){
createIsland(i,i,width-1-i, height-1-i);
}
createDoublePath(level,level,width-1-level,height-1-level);
for(int i=height-1; i>=height-level; i--){
edges.add(points[i-2][i].right());
edges.add(points[i][i-2].up());
edgeLists.add(new EdgeList(points[i-1][i].right(), points[i][i-1].up()));
}
}
edges.add(points[width-1-level][height-1-level].down());
edges.add(points[width-1-level][height-1-level].left());
edgeLists.add(new EdgeList(edges.toArray(new Edge[0])));
}
int[] availableVerticals = new int[height];
if(strategy == Strategy.EXTREME_DOUBLE_PATH){
for(int i=1; i<width-1; i++){
deletePath(points[i][0].up());
}
availableVerticals[0] = 2;
for(int i=1; i<height; i++){
availableVerticals[i] = width;
}
}
boolean[][] available = new boolean[width][height];
if(strategy == Strategy.PERFECT_DOUBLE_PATH){
for(int x=0; x<width; x++){
for(int y=0; y<height; y++){
if(x%2==1 && y%2==1){
available[x][y] = true;
} else {
available[x][y] = false;
}
}
}
}
// printPath();
while(!walk()){
if(animate)try{Thread.sleep(500);}catch(InterruptedException e){}
if(strategy == Strategy.ISLAND){
if(x==y && (x==1 || (x>=2 && x<=level))){
if(!hasBeenWalked(points[x][x].down())){
deletePath(points[x][x].down());
} else if(!hasBeenWalked(points[x][x].left())){
deletePath(points[x][x].left());
}
}
}
if(strategy == Strategy.EXTREME_DOUBLE_PATH){
Point cur = points[x][y];
int untravelled = 0;
for(Edge edge: cur.edges) if(edge!=null && !edge.walked) untravelled++;
if(untravelled>1){
if(cur.up()!=null && availableVerticals[y]>2 && !cur.up().walked){
deletePath(cur.up());
availableVerticals[y]--;
}
if(cur.down()!=null && !cur.down().walked){
deletePath(cur.down());
availableVerticals[y-1]--;
}
if(cur.up()!=null && cur.left()!=null && !cur.left().walked){
deletePath(cur.left());
deletePath(points[x][y+1].left());
}
if(cur.up()!=null && cur.right()!=null && !cur.right().walked){
deletePath(cur.right());
if(y<height-1) deletePath(points[x][y+1].right());
}
}
}
if(strategy == Strategy.PERFECT_DOUBLE_PATH){
Point cur = points[x][y];
int untravelled = 0;
for(Edge edge: cur.edges) if(edge!=null && !edge.walked) untravelled++;
if(x%2!=1 || y%2!=1){
if(untravelled>1){
if(cur.down()==null && hasBeenWalked(cur.right())){
if(canBeDeleted(cur.up())) deletePath(cur.up());
}
if(cur.down()==null && hasBeenWalked(cur.left())){
if(x%2==0 && y%2==1 && canBeDeleted(cur.right())) deletePath(cur.right());
else if(cur.right()!=null && canBeDeleted(cur.up())) deletePath(cur.up());
}
if(cur.left()==null && hasBeenWalked(cur.up())){
if(canBeDeleted(cur.right())) deletePath(cur.right());
}
if(cur.left()==null && hasBeenWalked(cur.down())){
if(x%2==1 && y%2==0 && canBeDeleted(cur.up())) deletePath(cur.up());
else if (cur.up()!=null && canBeDeleted(cur.right())) deletePath(cur.right());
}
}
} else {
if(!hasBeenWalked(cur.left())){
if(x>1 && available[x-2][y]){
if(untravelled>1){
available[x-2][y] = false;
deletePath(cur.up());
}
} else if(cur.up()!=null){
if(canBeDeleted(cur.left())) deletePath(cur.left());
if(canBeDeleted(points[x][y+1].left())) deletePath(points[x][y+1].left());
}
}
if(!hasBeenWalked(cur.down())){
if(y>1 && available[x][y-2]){
if(untravelled>1){
available[x][y-2] = false;
deletePath(cur.right());
}
} else if(cur.right()!=null){
if(canBeDeleted(cur.down())) deletePath(cur.down());
if(canBeDeleted(points[x+1][y].down())) deletePath(points[x+1][y].down());
}
}
}
}
if(strategy == Strategy.DOUBLE_PATH || strategy == Strategy.EXTREME_DOUBLE_PATH
|| strategy == Strategy.PERFECT_DOUBLE_PATH){
if(x==width-2 && y==height-1 && points[width-1][height-1].down()!=null){
deletePath(points[width-1][height-1].left());
}
if(x==width-1 && y==height-2 && points[width-1][height-1].left()!=null){
deletePath(points[width-1][height-1].down());
}
} else if(strategy == Strategy.ISLAND){
for(EdgeList edgeList: edgeLists){
boolean deleted = false;
for(Edge edge: edgeList.edges){
if(edge.start.x == x && edge.start.y == y){
if(!hasBeenWalked(edge)){
deletePath(edge);
edgeList.edges.remove(edge);
if(edgeList.edges.size() == 1){
edgeLists.remove(edgeList);
}
deleted = true;
break;
}
}
}
if(deleted) break;
}
}
if(animate)printPath();
}
}
public boolean hasBeenWalked(Edge edge){
if(edge == null) return false;
return edge.walked;
}
public boolean canBeDeleted(Edge edge){
if(edge == null) return false;
return !edge.walked;
}
public List<Edge> getAdjacentUntravelledEdges(){
List<Edge> result = new ArrayList<Edge>();
for(Edge edge: points[x][y].edges){
if(edge!=null && !hasBeenWalked(edge)) result.add(edge);
}
return result;
}
public void printPath(){
StringBuilder builder = new StringBuilder();
for(int y=height-1; y>=0; y--){
for(int x=0; x<width; x++){
Point point = points[x][y];
if(this.x==x && this.y==y){
if(point.up()!=null) builder.append('?');
else builder.append('.');
} else {
if(point.up()!=null) builder.append('|');
else builder.append(' ');
}
if(point.right()!=null) builder.append('_');
else builder.append(' ');
}
builder.append('\n');
}
System.out.print(builder.toString());
}
public boolean walk(){
ArrayList<Edge> possibleMoves = new ArrayList<Edge>();
Point cur = points[x][y];
for(Edge edge: cur.edges){
if(edge!=null) possibleMoves.add(edge);
}
int random = (int)(Math.random()*possibleMoves.size());
Edge move = possibleMoves.get(random);
move.walked = true;
if(move.start == cur){
x = move.end.x;
y = move.end.y;
} else {
x = move.start.x;
y = move.start.y;
}
stepCount++;
if(x==dX && y == dY){
return true;
} else {
return false;
}
}
public boolean isSolvable(){
TreeSet<Point> reachable = new TreeSet<Point>();
Queue<Point> next = new LinkedList<Point>();
next.offer(points[x][y]);
reachable.add(points[x][y]);
while(next.size()>0){
Point cur = next.poll();
ArrayList<Point> neighbors = new ArrayList<Point>();
if(cur.up()!=null) neighbors.add(cur.up().end);
if(cur.right()!=null) neighbors.add(cur.right().end);
if(cur.down()!=null) neighbors.add(cur.down().start);
if(cur.left()!=null) neighbors.add(cur.left().start);
for(Point neighbor: neighbors){
if(!reachable.contains(neighbor)){
if(neighbor == points[dX][dY]) return true;
reachable.add(neighbor);
next.offer(neighbor);
}
}
}
return false;
}
public boolean deletePath(Edge toDelete){
if(toDelete == null) return true;
// if(toDelete.walked){
// System.err.println("Edge already travelled!");
// return false;
// }
int startIdx = toDelete.getStartIdx();
int endIdx = toDelete.getEndIdx();
toDelete.start.edges[startIdx] = null;
toDelete.end.edges[endIdx] = null;
// if(!isSolvable()){
// toDelete.start.edges[startIdx] = toDelete;
// toDelete.end.edges[endIdx] = toDelete;
// System.err.println("Invalid deletion!");
// return false;
// }
return true;
}
static class EdgeList{
List<Edge> edges;
public EdgeList(Edge... edges){
this.edges = new ArrayList<Edge>();
this.edges.addAll(Arrays.asList(edges));
}
}
static class Edge implements Comparable<Edge>{
Point start, end;
boolean walked;
public Edge(Point start, Point end){
walked = false;
this.start = start;
this.end = end;
this.start.edges[getStartIdx()] = this;
this.end.edges[getEndIdx()] = this;
if(start.compareTo(end)>0){
Point tmp = end;
end = start;
start = tmp;
}
}
public Edge(int x1, int y1, int x2, int y2){
this(new Point(x1,y1), new Point(x2,y2));
}
public boolean exists(){
return start.edges[getStartIdx()] != null || end.edges[getEndIdx()] != null;
}
public int getStartIdx(){
if(start.x == end.x){
if(start.y < end.y) return 0;
else return 2;
} else {
if(start.x < end.x) return 1;
else return 3;
}
}
public int getEndIdx(){
if(start.x == end.x){
if(start.y < end.y) return 2;
else return 0;
} else {
if(start.x < end.x) return 3;
else return 1;
}
}
public boolean isVertical(){
return start.x==end.x;
}
@Override
public int compareTo(Edge o) {
int result = start.compareTo(o.start);
if(result!=0) return result;
return end.compareTo(o.end);
}
}
static class Point implements Comparable<Point>{
int x,y;
Edge[] edges;
public Point(int x, int y){
this.x = x;
this.y = y;
edges = new Edge[4];
}
public Edge up(){ return edges[0]; }
public Edge right(){ return edges[1]; }
public Edge down(){ return edges[2]; }
public Edge left(){ return edges[3]; }
public int compareTo(Point o){
int result = Integer.compare(x, o.x);
if(result!=0) return result;
result = Integer.compare(y, o.y);
if(result!=0) return result;
return 0;
}
}
}
