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Matlab利用prim算法实现迷宫的生成

Matlab prim算法生成迷宫Matlab prim算法Matlab 迷宫 2022-11-13 18:11:11 192人浏览 泡泡鱼
摘要

目录代码使用迷宫生成映射图多起点完整代码最近比较忙更新频率也慢了下来，今天带来一个比较有趣的可视化，基于prim算法的迷宫生成并用距离生成图片： 我通过各种向量化编程编写了一个

最近比较忙更新频率也慢了下来，今天带来一个比较有趣的可视化，基于prim算法的迷宫生成并用距离生成图片：

我通过各种向量化编程编写了一个迷宫生成函数，由于代码不是很短因此放在最后面展示代码，以下展示如果将最前面的参数进行改变会有啥效果。

代码使用

迷宫生成

迷宫生成就是用的非常简单的prim算法，大体就是不断的在已经开过门的房间四周随机选择紧挨着的房间，直到所有房间被开过。我的代码编写是专门弄了五个矩阵，一个存已经到过的房间，另外四个分别存上下左右打开过的围墙。

如果代码最前面的基础信息设置为:

% 地图基础信息设置
mazeSize=[30,30];
SPos=[2,5];
showMap=true;
showSurf=false;

就意味着绘制30x30个房间，从第二行第五个房间开始开门，展示迷宫但是不展示距离映射。

当然设置其他大小和其他起点也可以：

映射图

将到起点的距离映射为颜色，只需要将前面的showSurf更改为true:

% 地图基础信息设置
mazeSize=[30,30];
SPos=[2,5];
showMap=true;
showSurf=true;

当然如果设置的地图较大，建议将showMap设置为false，不然绘制的太慢了：

mazeSize=[200,200];
SPos=[50,50];
showMap=false;
showSurf=true;

当然如果把74多行的colORMap改成其他颜色，比如pink、bone、turbo、colorcube：

当然colormap可以自己设置的更复杂：

% 自定义色带
if 1
Cmap=[89,214,179
140,181,195
177,156,206
241,189,239
215,193,244
178,199,253
140,189,234
145,166,229
106,85,202]./255;
Ci=1:size(Cmap,1);Cq=linspace(1,size(Cmap,1),300);
Cmap=[interp1(Ci,Cmap(:,1),Cq,'linear')',...
     interp1(Ci,Cmap(:,2),Cq,'linear')',...
     interp1(Ci,Cmap(:,3),Cq,'linear')'];
colormap(Cmap)
end

多起点

值得一提的是，多个起点也是支持的！！

% 地图基础信息设置
mazeSize=[30,30];
SPos=[2,5;20,15];
showMap=true;
showSurf=true;

依旧可以设置颜色和更大的地图：

当然不建议将大小设置为300x300以上,？？？什么玩意这么香？？？？嗷原来是我的电脑！！

完整代码

function primMaze
% @author : slandarer
% 公众号  : slandarer随笔
% 知乎    : 已由hikari更名slandarer

% 地图基础信息设置
mazeSize=[50,50];
SPos=[2,5];
showMap=true;
showSurf=true;

% 初始化可达迷宫及上下左右围墙矩阵
mazeMat=ones(mazeSize);
mazeMat(sub2ind(mazeSize,SPos(:,1),SPos(:,2)))=0;
zerosMat=zeros(mazeSize);
disMat=zeros(mazeSize);
[UMat,DMat,LMat,RMat]=...
    deal(ones(mazeSize),ones(mazeSize),ones(mazeSize),ones(mazeSize));

if showMap
    wallHdl=drawMap(UMat,DMat,LMat,RMat);
end

while any(any(mazeMat))
    % 找到全部已经走到过且周围至少有一个门的房间
    UMazeMat=zerosMat;UMazeMat(2:end,:)=mazeMat(1:end-1,:);
    DMazeMat=zerosMat;DMazeMat(1:end-1,:)=mazeMat(2:end,:);
    LMazeMat=zerosMat;LMazeMat(:,2:end)=mazeMat(:,1:end-1);
    RMazeMat=zerosMat;RMazeMat(:,1:end-1)=mazeMat(:,2:end);
    maze4Mat=UMazeMat+DMazeMat+LMazeMat+RMazeMat;
    [acRow,acCol]=find(mazeMat==0&maze4Mat>0);
    % 随机选择一个当前已经走到过的房间
    tempInd=randi(size(acRow,1),[1,1]);
    tempRow=acRow(tempInd);
    tempCol=acCol(tempInd);
    % 删掉地图外房间位置和不可达房间位置
    nextPos=[tempRow,tempCol]+[-1,0;1,0;0,-1;0,1];
    nextPos(nextPos(:,1)<1,:)=[];
    nextPos(nextPos(:,2)<1,:)=[];
    nextPos(nextPos(:,1)>mazeSize(1),:)=[];
    nextPos(nextPos(:,2)>mazeSize(2),:)=[];
    nextBool=mazeMat(sub2ind(mazeSize,nextPos(:,1),nextPos(:,2)))>0;
    nextPos=nextPos(nextBool,:);
    % 随机选择下一个房间
    nextInd=randi(size(nextPos,1),[1,1]);
    nextRow=nextPos(nextInd,1);
    nextCol=nextPos(nextInd,2);
    mazeMat(nextRow,nextCol)=0;
    disMat(nextRow,nextCol)=disMat(tempRow,tempCol)+1;
    % 打破墙壁
    switch true
        case isequal([nextRow,nextCol]-[tempRow,tempCol],[-1,0])
            UMat(tempRow,tempCol)=0;DMat(nextRow,nextCol)=0;
        case isequal([nextRow,nextCol]-[tempRow,tempCol],[1,0])
            DMat(tempRow,tempCol)=0;UMat(nextRow,nextCol)=0;
        case isequal([nextRow,nextCol]-[tempRow,tempCol],[0,-1])
            LMat(tempRow,tempCol)=0;RMat(nextRow,nextCol)=0;
        case isequal([nextRow,nextCol]-[tempRow,tempCol],[0,1])
            RMat(tempRow,tempCol)=0;LMat(nextRow,nextCol)=0;
    end
    % 用来显示地迷宫的代码
    if showMap
    refreshMap(wallHdl,UMat,DMat,LMat,RMat)
    drawnow
    end
end
% =========================================================================
% 绘制颜色映射图
if showSurf
sax=GCa;hold on
[sM,sN]=size(UMat);
sax.XLim=[0,sN]+.5;
sax.YLim=[0,sM]+.5;
sax.DataAspectRatio=[1,1,1];
surf(flipud(disMat),'EdgeColor','none')
colormap(pink)

% 自定义色带
if 0
Cmap=[89,214,179
140,181,195
177,156,206
241,189,239
215,193,244
178,199,253
140,189,234
145,166,229
106,85,202]./255;
Ci=1:size(Cmap,1);Cq=linspace(1,size(Cmap,1),300);
Cmap=[interp1(Ci,Cmap(:,1),Cq,'linear')',...
     interp1(Ci,Cmap(:,2),Cq,'linear')',...
     interp1(Ci,Cmap(:,3),Cq,'linear')'];
colormap(Cmap)
end
end
% =========================================================================
% CODE: test drawMap
% UMat(2,3)=0;
% DMat(1,3)=0;
% drawMap(UMat,DMat,LMat,RMat)
    function wallHdl=drawMap(UMat,DMat,LMat,RMat)
        ax=gca;hold on
        [M,N]=size(UMat);
        ax.XLim=[0,N]+.5;
        ax.YLim=[0,M]+.5;
        ax.DataAspectRatio=[1,1,1];
        % 绘制上方围墙
        [Y,X]=find(UMat);Y=M+1-Y;
        X=[X.'+[.5;-.5];nan.*(ones(1,length(X)))];
        Y=[Y.'+[.5;.5];nan.*(ones(1,length(Y)))];
        wallHdl{1}=plot(X(:),Y(:),'LineWidth',1,'Color','k');
        % 绘制下方围墙
        [Y,X]=find(DMat);Y=M+1-Y;
        X=[X.'+[.5;-.5];nan.*(ones(1,length(X)))];
        Y=[Y.'+[-.5;-.5];nan.*(ones(1,length(Y)))];
        wallHdl{2}=plot(X(:),Y(:),'LineWidth',1,'Color','k');
        % 绘制左侧围墙
        [Y,X]=find(LMat);Y=M+1-Y;
        X=[X.'+[-.5;-.5];nan.*(ones(1,length(X)))];
        Y=[Y.'+[.5;-.5];nan.*(ones(1,length(Y)))];
        wallHdl{3}=plot(X(:),Y(:),'LineWidth',1,'Color','k');
        % 绘制右侧围墙
        [Y,X]=find(RMat);Y=M+1-Y;
        X=[X.'+[.5;.5];nan.*(ones(1,length(X)))];
        Y=[Y.'+[.5;-.5];nan.*(ones(1,length(Y)))];
        wallHdl{4}=plot(X(:),Y(:),'LineWidth',1,'Color','k');
    end
% -------------------------------------------------------------------------
    function refreshMap(wallHdl,UMat,DMat,LMat,RMat)
        [M,~]=size(UMat);
        % 绘制上方围墙
        [Y,X]=find(UMat);Y=M+1-Y;
        X=[X.'+[.5;-.5];nan.*(ones(1,length(X)))];
        Y=[Y.'+[.5;.5];nan.*(ones(1,length(Y)))];
        wallHdl{1}.XData=X(:);
        wallHdl{1}.YData=Y(:);
        % 绘制下方围墙
        [Y,X]=find(DMat);Y=M+1-Y;
        X=[X.'+[.5;-.5];nan.*(ones(1,length(X)))];
        Y=[Y.'+[-.5;-.5];nan.*(ones(1,length(Y)))];
        wallHdl{2}.XData=X(:);
        wallHdl{2}.YData=Y(:);
        % 绘制左侧围墙
        [Y,X]=find(LMat);Y=M+1-Y;
        X=[X.'+[-.5;-.5];nan.*(ones(1,length(X)))];
        Y=[Y.'+[.5;-.5];nan.*(ones(1,length(Y)))];
        wallHdl{3}.XData=X(:);
        wallHdl{3}.YData=Y(:);
        % 绘制右侧围墙
        [Y,X]=find(RMat);Y=M+1-Y;
        X=[X.'+[.5;.5];nan.*(ones(1,length(X)))];
        Y=[Y.'+[.5;-.5];nan.*(ones(1,length(Y)))];
        wallHdl{4}.XData=X(:);
        wallHdl{4}.YData=Y(:);
    end
end

以上就是Matlab利用prim算法实现迷宫的生成的详细内容，更多关于Matlab prim算法生成迷宫的资料请关注编程网其它相关文章！

--结束END--

本文标题: Matlab利用prim算法实现迷宫的生成

本文链接: https://lsjlt.com/news/169336.html(转载时请注明来源链接)

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