Cerita

Indiana Jones sedang menjelajahi sebuah gua di mana harta karun berharga berada. Tiba-tiba, gempa bumi terjadi.

Ketika gempa berakhir, ia memperhatikan bahwa beberapa batu yang jatuh dari langit-langit menghalangi jalan menuju harta karun itu. Dia juga memperhatikan bahwa dia bisa mendorong batu, tetapi karena batu sangat berat, dia tidak bisa mendorong dua batu berturut-turut .

Tujuan Anda adalah membantu Indiana Jones mendapatkan harta karun itu. Karena sangat sulit untuk mendorong bahkan satu batu pun, jumlah dorongan sangat penting.

Masalah

Temukan cara terbaik (di mana Indiana Jones mendorong batu sesedikit mungkin), untuk menemukan harta karun itu.

Peta (masukan)

Peta ini adalah moleh n(keduanya lebih besar dari 1) matriks yang dapat berisi lima jenis sel:

• 0 yang berarti sel kosong,
• 1 yang berarti dinding,
• 2 di mana Indiana Jones berada (hanya satu yang ada),
• 3 di mana harta itu berada (hanya ada satu),
• dan 4, yang berarti batu.

Di baris pertama peta, dimensi peta ditentukan seperti 4 6, dan dari baris kedua ke baris terakhir peta, struktur gua ditentukan seperti ini.

110131
104040
100101
200000

Karena itu, peta lengkapnya adalah:

4 6
110131
104040
100101
200000

yang berarti

Peta diberikan oleh stdin, file (Anda dapat menentukan nama file), atau array dalam kode yang hanya berisi informasi di atas.

Keluaran

Jumlah minimum yang harus ditekan oleh Indiana Jones. Jika tidak ada cara seperti itu, output X.

Dalam kasus di atas , dia bisa mendorong batu ke kiri ke atas, lalu dia bisa mendorong batu ke kanan ke kanan untuk mendapatkan harta. Oleh karena itu, output dalam hal ini adalah 2.

Namun. pada kasus ini :

4 6
111131
104040
100101
200000

(lihat bagian di bawah) dia tidak bisa mendorong batu kanan karena akan menghancurkan harta karun. Juga, mendorong batu kiri ke kanan tidak mengubah apa pun. Oleh karena itu, outputnya adalah X.

Aturan

• Dia dapat bergerak hanya dalam empat arah, atas, bawah, kiri, dan kanan.
• Dia tidak bisa mendorong dua batu berturut-turut .
• Dia tidak bisa menarik batu apa pun, dan dia bisa mendorong batu hanya dalam satu arah ('maju').
• Dia tidak bisa menembus tembok. Hanya tempat dia bisa pergi adalah sel kosong dan sel harta.
• Batu itu tidak bisa diletakkan di atas harta karun itu. Itu akan menghancurkan harta karun itu. :(
• Dia tidak bisa keluar dari peta.

Tujuan

Program yang dapat menangani sebagian besar peta (disediakan di bagian 'Contoh' + lainnya) dalam waktu yang wajar (khususnya, 10 detik) dan menghasilkan jawaban yang benar akan menang.

Di sini 'yang lain' berarti contoh input yang disediakan dalam jawaban. Ini berarti Anda harus membuat algoritma yang cerdas sehingga program lain tidak dapat menyelesaikan peta yang dapat dipecahkan oleh program Anda, dan peta yang dipecahkan oleh program lain dapat diselesaikan oleh program Anda. Namun, memasukkan solusi ke dalam kode tidak akan dianggap valid.

Catatan

Awalnya ini adalah proyek jangka menengah dari kelas AI yang saya dengarkan, hanya satu hal yang berbeda: dikatakan bahwa hanya ada dua batu.

Dikatakan bahwa masalah ini adalah NP, tetapi juga dikatakan bahwa algoritma heuristik yang baik dapat menyelesaikan masalah dengan cukup efisien. Saya menggunakan beberapa ide dan heuristik untuk menyelesaikan masalah secara efisien, dan kode saya dapat menemukan semua solusi sampel dengan sangat cepat (kurang dari satu detik).

Namun, ketika ada lebih dari dua batu, ada beberapa kasus di mana kode tidak dapat menemukan jawabannya dalam waktu yang wajar. Saya punya beberapa ide, tetapi beberapa di antaranya 'salah', dan saya tidak bisa mengungkapkan ide lain ke kode. Saya ingin melihat algoritma pintar apa yang ada untuk menyelesaikan masalah ini, jadi saya menulis ini.

Karena saya sudah menyelesaikan proyek (btw, gambar bukan milik saya - saya googled itu), Anda tidak perlu khawatir tentang itu.

Contohnya

Contohnya bisa dilihat di sini. Anda juga dapat melihat contoh, dan menguji hasil Anda di sini (ini harus bekerja di browser modern). Anda bisa mendapatkan peta dalam format yang dijelaskan di atas, dengan mengetik whatisthis()di konsol JS.

http://bit.sparcs.org/~differ/sokoban/#0 ~ http://bit.sparcs.org/~differ/sokoban/#19 berisi contoh-contoh yang aslinya merupakan kelas yang disediakan.

Hasil

Maaf, saya terlambat .. sebenarnya cukup banyak. : P (Saya terlalu malas untuk mencetak gol. Maaf.)

Di bawah ini hasilnya. (X: salah, O: benar,?: Membutuhkan setidaknya 10 detik, dihentikan)

Map#: 0 1 2 3 4 5 12 15 19 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
Ruby: X O O ? O O  O  X  ?  ?  O  ?  ?  ?  ?  ?
Java: O O X O X X  O  O  ?  ?  O  O  O  X  O  O

(Java 19: mengambil 25s, hasilnya benar.) (Saya menggunakan ruby ​​1.9.3 dan javac 1.7.0_13)

Tampaknya algoritma Java memang lebih baik. (Omong-omong, saya memikirkan metode yang sama, tetapi saya menyadari bahwa peta seperti peta uji 5 ada.)

Java - Sedikit lebih pintar / lebih cepat

Cukup banyak kode di sana. Saya berusaha untuk lebih cepat dengan mengevaluasi dorongan dalam urutan "seberapa besar kemungkinan ini membebaskan jalan ke harta karun", yang itu sendiri didasarkan pada dua lintasan Dijkstra (satu berhenti ketika bertemu batu, yang lain mengabaikan batu). Ini bekerja dengan cukup baik, dan satu contoh dari pastebin yang tampaknya menyusahkan bagi penulis diselesaikan dalam waktu sekitar 2 detik oleh implementasi ini. Beberapa contoh lain memakan waktu hingga 30-40 detik, yang menurut saya masih terlalu lama, tetapi saya tidak dapat menemukan cara untuk memperbaikinya tanpa merusaknya :)

Saya telah membagi barang-barang saya menjadi beberapa file untuk mendapatkan struktur yang lebih baik (juga mengapa saya beralih ke Jawa dari ruby):

Titik masuk:

import java.util.Date;    
public class IndianaJones {
    public static void main(final String[] args) throws Exception {
        final Maze maze = new Maze(System.in);
        final Date startAt = new Date();
        final int solution = maze.solve();
        final Date endAt = new Date();
        System.out.printf("Found solution: %s in %d ms.",
                          solution < Integer.MAX_VALUE ? solution : "X",
                          endAt.getTime() - startAt.getTime());
    }
}

Petunjuk penolong:

enum Direction {
    UP(-1, 0), DOWN(1, 0), LEFT(0, -1), RIGHT(0, 1);

    public final int drow;
    public final int dcol;

    private Direction(final int drow, final int dcol) {
        this.drow = drow;
        this.dcol = dcol;
    }

    public final Direction opposite() {
        switch (this) {
        case UP:
            return DOWN;
        case DOWN:
            return UP;
        case LEFT:
            return RIGHT;
        case RIGHT:
            return LEFT;
        }
        return null;
    }
}

Kelas abstrak untuk mewakili bagian yang terletak dari "maze":

abstract class PointOfInterest {
    public final int row;
    public final int col;

    protected PointOfInterest(final int row, final int col) {
        this.row = row;
        this.col = col;
    }

    public final boolean isAt(final int row, final int col) {
        return this.row == row && this.col == col;
    }

    @Override
    public final String toString() {
        return getClass().getSimpleName() + "(" + row + ", " + col + ")";
    }

    @Override
    public final int hashCode() {
        return row ^ col;
    }

    @Override
    public final boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (!(obj instanceof PointOfInterest))
            return false;
        if (!getClass().equals(obj.getClass()))
            return false;
        final PointOfInterest other = (PointOfInterest) obj;
        return row == other.row && col == other.col;
    }
}

Dan akhirnya, labirin itu sendiri:

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
import java.util.EnumSet;
import java.util.HashSet;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.SortedMap;
import java.util.TreeMap;

public class Maze {
    private static final char WALL = '1';
    private static final char INDY = '2';
    private static final char GOAL = '3';
    private static final char ROCK = '4';

    private final Maze parent;
    private final Set<Maze> visited;
    private final boolean[][] map;
    private final int[][] dijkstra;
    private int[][] dijkstraGhost;
    private String stringValue = null;

    private int shortestSolution = Integer.MAX_VALUE;

    private Goal goal = null;
    private Indy indy = null;
    private Set<Rock> rocks = new HashSet<>();

    private Maze(final Maze parent, final Rock rock, final Direction direction) {
        this.parent = parent;
        this.visited = parent.visited;
        map = parent.map;
        dijkstra = new int[map.length][map[rock.row].length];
        for (final int[] part : dijkstra)
            Arrays.fill(part, Integer.MAX_VALUE);
        goal = new Goal(parent.goal.row, parent.goal.col);
        indy = new Indy(rock.row, rock.col);
        for (final Rock r : parent.rocks)
            if (r == rock)
                rocks.add(new Rock(r.row + direction.drow, r.col + direction.dcol));
            else
                rocks.add(new Rock(r.row, r.col));
        updateDijkstra(goal.row, goal.col, 0, true);
    }

    public Maze(final InputStream is) {
        this.parent = null;
        this.visited = new HashSet<>();
        try (final BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is))) {
            String line = br.readLine();
            final String[] sizeParts = line.split(" ");
            final int height = Integer.parseInt(sizeParts[0]);
            final int width = Integer.parseInt(sizeParts[1]);
            map = new boolean[height][width];
            dijkstra = new int[height][width];

            int row = 0;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                for (int col = 0; col < line.length(); col++) {
                    final char c = line.charAt(col);
                    map[row][col] = c == WALL;
                    dijkstra[row][col] = Integer.MAX_VALUE;
                    if (c == INDY) {
                        if (indy != null)
                            throw new IllegalStateException("Found a second indy!");
                        indy = new Indy(row, col);
                    } else if (c == GOAL) {
                        if (goal != null)
                            throw new IllegalStateException("Found a second treasure!");
                        goal = new Goal(row, col);
                    } else if (c == ROCK) {
                        rocks.add(new Rock(row, col));
                    }
                }
                row++;
            }

            updateDijkstra(goal.row, goal.col, 0, true);
        } catch (final IOException ioe) {
            throw new RuntimeException("Could not read maze from InputStream", ioe);
        }
    }

    public int getShortestSolution() {
        Maze ptr = this;
        while (ptr.parent != null)
            ptr = ptr.parent;
        return ptr.shortestSolution;
    }

    public void setShortestSolution(int shortestSolution) {
        Maze ptr = this;
        while (ptr.parent != null)
            ptr = ptr.parent;
        ptr.shortestSolution = Math.min(ptr.shortestSolution, shortestSolution);
    }

    private final boolean isRepeat(final Maze maze) {
        return this.visited.contains(maze);
    }

    private final void updateDijkstra(final int row, final int col, final int value, final boolean force) {
        if (row < 0 || col < 0 || row >= dijkstra.length || col >= dijkstra[row].length)
            return;
        if (map[row][col] || isRockPresent(row, col))
            return;
        if (dijkstra[row][col] <= value && !force)
            return;

        dijkstra[row][col] = value;
        updateDijkstra(row - 1, col, value + 1, false);
        updateDijkstra(row + 1, col, value + 1, false);
        updateDijkstra(row, col - 1, value + 1, false);
        updateDijkstra(row, col + 1, value + 1, false);
    }

    private final void updateDijkstraGhost(final int row, final int col, final int value, final boolean force) {
        if (row < 0 || col < 0 || row >= dijkstra.length || col >= dijkstra[row].length)
            return;
        if (map[row][col] || isRockPresent(row, col))
            return;
        if (dijkstraGhost[row][col] <= value && !force)
            return;

        dijkstraGhost[row][col] = value;
        updateDijkstraGhost(row - 1, col, value + 1, false);
        updateDijkstraGhost(row + 1, col, value + 1, false);
        updateDijkstraGhost(row, col - 1, value + 1, false);
        updateDijkstraGhost(row, col + 1, value + 1, false);
    }

    private final int dijkstraScore(final int row, final int col) {
        if (row < 0 || col < 0 || row >= dijkstra.length || col >= dijkstra[row].length)
            return Integer.MAX_VALUE;
        return dijkstra[row][col];
    }

    private final int dijkstraGhostScore(final int row, final int col) {
        if (dijkstraGhost == null) {
            dijkstraGhost = new int[map.length][map[indy.row].length];
            for (final int[] part : dijkstraGhost)
                Arrays.fill(part, Integer.MAX_VALUE);
            updateDijkstraGhost(goal.row, goal.col, 0, true);
        }
        if (row < 0 || col < 0 || row >= dijkstra.length || col >= dijkstra[row].length)
            return Integer.MAX_VALUE;
        return dijkstraGhost[row][col];
    }

    private boolean isRockPresent(final int row, final int col) {
        for (final Rock rock : rocks)
            if (rock.isAt(row, col))
                return true;
        return false;
    }

    public boolean isEmpty(final int row, final int col) {
        if (row < 0 || col < 0 || row >= map.length || col >= map[row].length)
            return false;
        return !map[row][col] && !isRockPresent(row, col) && !goal.isAt(row, col);
    }

    public int solve() {
        return solve(0);
    }

    private int solve(final int currentDepth) {
        System.out.println(toString());
        visited.add(this);
        if (isSolved()) {
            setShortestSolution(currentDepth);
            return 0;
        }
        if (currentDepth >= getShortestSolution()) {
            System.out.println("Aborting at depth " + currentDepth + " because we know better: "
                               + getShortestSolution());
            return Integer.MAX_VALUE;
        }
        final Map<Rock, Set<Direction>> nextTries = indy.getMoveableRocks();
        int shortest = Integer.MAX_VALUE - 1;
        for (final Map.Entry<Rock, Set<Direction>> tries : nextTries.entrySet()) {
            final Rock rock = tries.getKey();
            for (final Direction dir : tries.getValue()) {
                final Maze next = new Maze(this, rock, dir);
                if (!isRepeat(next)) {
                    final int nextSolution = next.solve(currentDepth + 1);
                    if (nextSolution < shortest)
                        shortest = nextSolution;
                }
            }
        }
        return shortest + 1;
    }

    public boolean isSolved() {
        return indy.canReachTreasure();
    }

    @Override
    public String toString() {
        if (stringValue == null) {
            final StringBuilder out = new StringBuilder();
            for (int row = 0; row < map.length; row++) {
                if (row == 0) {
                    out.append('\u250C');
                    for (int col = 0; col < map[row].length; col++)
                        out.append('\u2500');
                    out.append("\u2510\n");
                }
                out.append('\u2502');
                for (int col = 0; col < map[row].length; col++) {
                    if (indy.isAt(row, col))
                        out.append('*');
                    else if (goal.isAt(row, col))
                        out.append("$");
                    else if (isRockPresent(row, col))
                        out.append("@");
                    else if (map[row][col])
                        out.append('\u2588');
                    else
                        out.append(base64(dijkstra[row][col]));
                }
                out.append("\u2502\n");
                if (row == map.length - 1) {
                    out.append('\u2514');
                    for (int col = 0; col < map[row].length; col++)
                        out.append('\u2500');
                    out.append("\u2518\n");
                }
            }
            stringValue = out.toString();
        }
        return stringValue;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (!obj.getClass().equals(getClass()))
            return false;
        final Maze other = (Maze) obj;
        if (other.map.length != map.length)
            return false;
        for (int row = 0; row < map.length; row++) {
            if (other.map[row].length != map[row].length)
                return false;
            for (int col = 0; col < map[row].length; col++)
                if (other.map[row][col] != map[row][col])
                    return false;
        }
        return indy.equals(other.indy) && rocks.equals(other.rocks) && goal.equals(other.goal);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return getClass().hashCode() ^ indy.hashCode() ^ goal.hashCode() ^ rocks.hashCode();
    }

    private final class Goal extends PointOfInterest {
        public Goal(final int row, final int col) {
            super(row, col);
        }
    }

    private final class Indy extends PointOfInterest {
        public Indy(final int row, final int col) {
            super(row, col);
        }

        public boolean canReachTreasure() {
            return dijkstraScore(row, col) < Integer.MAX_VALUE;
        }

        public SortedMap<Rock, Set<Direction>> getMoveableRocks() {
            final SortedMap<Rock, Set<Direction>> out = new TreeMap<>();
            @SuppressWarnings("unchecked")
            final Set<Direction> checked[][] = new Set[map.length][map[row].length];
            lookForRocks(out, checked, row, col, null);
            return out;
        }

        private final void lookForRocks(final Map<Rock, Set<Direction>> rockStore,
                                        final Set<Direction>[][] checked,
                                        final int row,
                                        final int col,
                                        final Direction comingFrom) {
            if (row < 0 || col < 0 || row >= checked.length || col >= checked[row].length)
                return;
            if (checked[row][col] == null)
                checked[row][col] = EnumSet.noneOf(Direction.class);
            if (checked[row][col].contains(comingFrom))
                return;
            for (final Rock rock : rocks) {
                if (rock.row == row && rock.col == col) {
                    if (rock.canBeMoved(comingFrom) && rock.isWorthMoving(comingFrom)) {
                        if (!rockStore.containsKey(rock))
                            rockStore.put(rock, EnumSet.noneOf(Direction.class));
                        rockStore.get(rock).add(comingFrom);
                    }
                    return;
                }
            }
            if (comingFrom != null)
                checked[row][col].add(comingFrom);
            for (final Direction dir : Direction.values())
                if (comingFrom == null || dir != comingFrom.opposite())
                    if (isEmpty(row + dir.drow, col + dir.dcol) || isRockPresent(row + dir.drow, col + dir.dcol))
                        lookForRocks(rockStore, checked, row + dir.drow, col + dir.dcol, dir);
        }
    }

    private final class Rock extends PointOfInterest implements Comparable<Rock> {
        public Rock(final int row, final int col) {
            super(row, col);
        }

        public boolean canBeMoved(final Direction direction) {
            return isEmpty(row + direction.drow, col + direction.dcol);
        }

        public boolean isWorthMoving(final Direction direction) {
            boolean worthIt = false;
            boolean reachable = false;
            int emptyAround = 0;
            for (final Direction dir : Direction.values()) {
                reachable |= (dijkstraScore(row, col) < Integer.MAX_VALUE);
                emptyAround += (isEmpty(row + dir.drow, col + dir.dcol) ? 1 : 0);
                if (dir != direction && dir != direction.opposite()
                    && dijkstraScore(row + dir.drow, col + dir.dcol) < Integer.MAX_VALUE)
                    worthIt = true;
            }
            return (emptyAround < 4) && (worthIt || !reachable);
        }

        public int proximityIndice() {
            final int ds = min(dijkstraScore(row - 1, col),
                               dijkstraScore(row + 1, col),
                               dijkstraScore(row, col - 1),
                               dijkstraScore(row, col + 1));
            if (ds < Integer.MAX_VALUE)
                return ds;
            else
                return min(dijkstraGhostScore(row - 1, col),
                           dijkstraGhostScore(row + 1, col),
                           dijkstraGhostScore(row, col - 1),
                           dijkstraGhostScore(row, col + 1));
        }

        @Override
        public int compareTo(Rock o) {
            return new Integer(proximityIndice()).compareTo(o.proximityIndice());
        }
    }

    private static final char base64(final int i) {
        if (i >= 0 && i <= 9)
            return (char) ('0' + i);
        else if (i < 36)
            return (char) ('A' + (i - 10));
        else
            return ' ';
    }

    private static final int min(final int i1, final int i2, final int... in) {
        int min = Math.min(i1, i2);
        for (final int i : in)
            min = Math.min(min, i);
        return min;
    }
}

Ruby - Besar & bloster

Agak naif implementasi yang brute-force itu jalan menembus labirin. Ini tidak super cepat dalam beberapa (tidak begitu) kasus aneh. Ini dapat ditingkatkan dengan menemukan heuristik yang lebih baik daripada hanya "jika lebih dekat dengan harta, kita akan ingin menyelidiki dulu", tetapi ide-ide umum ada di sana.

Ini juga akan menunjukkan kepada Anda bagaimana Indiana mendapatkan harta karun itu jika ia bisa, itu bonus.

EMPTY = '0'
WALL = '1'
INDY = '2'
GOAL = '3'
ROCK = '4'

map=%q|8 8
00001000
00000100
00000010
00000010
03004040
10000010
10000100
10000102|

def deep_dup(arr)
  dupl = arr.dup
  (0..dupl.size-1).to_a.each do |i|
    dupl[i] = dupl[i].dup
  end
  return dupl
end

class Map
  @@visited = []
  attr_reader :mapdata, :indy_r, :indy_c, :prev

  def self.parse(str)
    lines = str.split("\n")
    mapdata = []
    indy_r = -1
    indy_c = -1
    lines[1..-1].each_with_index do |line, idx|
      row = ((mapdata ||= [])[idx] ||= [])
      line.split(//).each_with_index do |c, cidx|
        if c==INDY
          indy_r = idx
          indy_c = cidx
          row[cidx] = EMPTY
        else
          row[cidx] = c
        end
      end
    end
    return Map.new(mapdata, indy_r, indy_c)
  end

  def initialize(mapdata, indy_r, indy_c, prev = nil, pushed = false)
    @mapdata = mapdata
    @mapdata.freeze
    @mapdata.each {|x| x.freeze}
    @indy_r = indy_r
    @indy_c = indy_c
    @prev = prev
    @pushed = pushed
  end

  def visit!
    @@visited << self
  end

  def visited?
    @@visited.include?(self)
  end

  def pushes
    pushes = @pushed ? 1 : 0
    if @prev
      pushes += @prev.pushes
    end
    return pushes
  end

  def history
    return @prev ? [email protected] : 0
  end

  def next_maps
    maps = []
    [[-1, 0], [1, 0], [0, -1], [0, 1]].each do |dr, dc|
      new_i_r = self.indy_r + dr
      new_i_c = self.indy_c + dc
      if new_i_r >= 0 && new_i_r < @mapdata.size && new_i_c >= 0 && new_i_c < @mapdata[0].size
        new_map = nil
        pushed = false
        case @mapdata[new_i_r][new_i_c]
        when EMPTY, GOAL then new_map = @mapdata
        when ROCK then
          if @mapdata[new_i_r+dr] && @mapdata[new_i_r+dr][new_i_c+dc] == EMPTY
            new_map = deep_dup(@mapdata)
            new_map[new_i_r][new_i_c] = EMPTY
            new_map[new_i_r+dr][new_i_c+dc] = ROCK
            pushed = true
          end
        end
        if new_map && !@@visited.include?(new_map = Map.new(new_map, new_i_r, new_i_c, self, pushed))
          maps << new_map
        end
      end
    end
    return maps
  end

  def wins?
    return @mapdata[@indy_r][@indy_c] == GOAL
  end

  def to_s
    str = ''
    @mapdata.each_with_index do |row, r|
      row.each_with_index do |col, c|
        if r == @indy_r and c == @indy_c then
          str += 'I'
        else
          case col
          when EMPTY then str += '_'
          when WALL then str+= '#'
          when ROCK then str += 'O'
          when GOAL then str += '$'
          end
        end
      end
      str += "\n"
    end
    return str
  end

  def ==(other)
    return (self.mapdata == other.mapdata) &&
      (self.indy_r == other.indy_r) &&
      (self.indy_c == other.indy_c)
  end

  def dist_to_treasure
    if @distance.nil?
      @mapdata.each_with_index do |r, ri|
        r.each_with_index do |c, ci|
          if c == GOAL
            @distance = Math.sqrt((ri - @indy_r)**2 + (ci - @indy_c)**2)
            return @distance
          end
        end
      end
    end
    return @distance
  end

  def <=>(other)
    dist_diff = self.dist_to_treasure <=> other.dist_to_treasure
    if dist_diff != 0
      return dist_diff
    else
      return self.pushes <=> other.pushes
    end
  end
end

scored = nil
root = Map.parse(map)
to_visit = [root]
until to_visit.empty?
  state = to_visit.pop
  next if state.visited?
  if state.wins? && (scored.nil? || scored.pushes > state.pushes)
    scored = state
  end
  state.visit!
  to_visit += state.next_maps
  to_visit.reject! {|x| x.visited? || (scored && scored.pushes <= x.pushes) }
  to_visit.sort!
  to_visit.reverse!
end

puts scored ? scored.pushes : 'X'
exit(0) unless scored
steps = [scored]
curr = scored
while curr = curr.prev
  steps << curr
end
puts "\nDetails of the path:"
steps.reverse.each_with_index do |step, idx|
  puts "Step ##{idx} (history: #{step.history}, pushes so far: #{step.pushes})"
  puts step
  puts
end

Sunting: Saya memikirkan cara untuk meningkatkan kinerja ini dalam situasi yang tidak jelas (saat ini menghisap telur hijau) dengan menjatuhkan evaluasi gerakan sederhana (misalnya hanya peduli ketika indy mendorong batu dan / atau sampai ke harta karun). Saya mungkin akan memperbarui kode nanti, setelah saya punya waktu untuk mengimplementasikan.

C ++ 14 dari 16

Algoritma tidak efisien dan haus memori. Selain itu saya tidak dapat menyediakan waktu untuk merapikannya, tetapi saya akan melakukannya ketika saya memiliki lebih banyak waktu;) Satu hal yang menarik adalah bahwa algoritma saya gagal pada peta pengujian yang sama dengan si penanya. Di notebook kuno saya proses mulai bertukar untuk peta T4 dan T6. Peta 3 membutuhkan waktu cukup lama, tetapi diselesaikan tepat waktu. Semua lainnya diselesaikan hampir instan. Jadi saya harus mencari cara untuk menyelesaikan T4 dan T6 dan mencoba algoritma pada mesin dengan lebih banyak memori. Akhirnya saya bisa menyelesaikan T4 dan T6 di sana. Saya akan terus memperbarui pos ...

Di bawah ini hasilnya. (X: salah, O: benar,?: Membutuhkan setidaknya 10 detik, dihentikan)

Map#         : 0 1 2 3 4 5 12 15 19 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
C++  (foobar): O O O O O O  O  O  O  O  O  O  ?  O  ?  O
Ruby (Romain): X O O ? O O  O  X  ?  ?  O  ?  ?  ?  ?  ?
Java (Romain): O O X O X X  O  O  ?  ?  O  O  O  X  O  O

Karena kode sumbernya cukup panjang dan tidak terlalu bagus untuk dibaca ... Pada dasarnya hanya mencari semua batu yang dapat dijangkau oleh Indiana Jones. Untuk bebatuan yang dapat dijangkau, ia menyimpan informasi ke arah mana ia dapat dipindahkan. Jadi daftar kemungkinan langkah untuk peta saat ini dibuat. Untuk setiap kemungkinan perpindahan ini, salinan peta dibuat dan langkah tersebut diterapkan. Untuk peta yang baru dibuat, algoritme akan memeriksa lagi gerakan mana yang dapat diterapkan ... Ini dilakukan hingga tidak ada gerakan lebih lanjut yang memungkinkan atau cara untuk menemukan peti harta karun. Ketika algoritma pertama kali mencoba semua gerakan yang hanya akan mengambil satu gerakan untuk mencapai dada, maka semua yang akan mengambil dua, dan seterusnya ... cara pertama yang ditemukan juga secara otomatis terpendek. Untuk mencegah loop, algoritma mengingat untuk setiap peta gerakan apa yang bisa diterapkan. Jika peta lain dibuat yang menghasilkan daftar gerakan yang sudah ditemukan sebelumnya, maka mereka diam-diam dijatuhkan, karena mereka sudah diproses. Sayangnya tidak mungkin untuk mengeksekusi setiap gerakan hanya satu kali, karena mungkin ada peta yang membutuhkan batu untuk dipindahkan ke bidang yang sama beberapa kali. Kalau tidak, saya bisa menghemat banyak memori. Selain itu untuk menyelesaikan peta seperti peta 3 pada waktunya, algoritme mengabaikan semua batu yang dapat digerakkan ... Jadi pada peta 3, batu di tengah antah berantah akan dipindahkan, tetapi hanya sampai tidak ada lagi tembok di sekitarnya. Kode dapat dikompilasi dengan g ++ --std = c ++ 0x dengan g ++ versi 4.4.3 atau lebih baru. Anda tidak dapat melakukan setiap gerakan hanya satu kali, karena mungkin ada peta yang memerlukan batu untuk dipindahkan ke bidang yang sama beberapa kali. Kalau tidak, saya bisa menghemat banyak memori. Selain itu untuk menyelesaikan peta seperti peta 3 pada waktunya, algoritme mengabaikan semua batu yang dapat digerakkan ... Jadi pada peta 3, batu di tengah antah berantah akan dipindahkan, tetapi hanya sampai tidak ada lagi tembok di sekitarnya. Kode dapat dikompilasi dengan g ++ --std = c ++ 0x dengan g ++ versi 4.4.3 atau lebih baru. Anda tidak dapat melakukan setiap gerakan hanya satu kali, karena mungkin ada peta yang memerlukan batu untuk dipindahkan ke bidang yang sama beberapa kali. Kalau tidak, saya bisa menghemat banyak memori. Selain itu untuk menyelesaikan peta seperti peta 3 pada waktunya, algoritme mengabaikan semua batu yang dapat digerakkan ... Jadi pada peta 3, batu di tengah antah berantah akan dipindahkan, tetapi hanya sampai tidak ada lagi tembok di sekitarnya. Kode dapat dikompilasi dengan g ++ --std = c ++ 0x dengan g ++ versi 4.4.3 atau lebih baru. tetapi hanya sampai tidak ada lagi tembok di sekitarnya. Kode dapat dikompilasi dengan g ++ --std = c ++ 0x dengan g ++ versi 4.4.3 atau lebih baru. tetapi hanya sampai tidak ada lagi tembok di sekitarnya. Kode dapat dikompilasi dengan g ++ --std = c ++ 0x dengan g ++ versi 4.4.3 atau lebih baru.

#include <vector>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <sstream>
#include <unordered_set>
#include <utility>

enum class dir : char {
    up, down, left, right
};

enum class field : char {
    floor, wall, indiana, treasure, rock, border, visited
};

class pos {
    private:
        int x, y;
        field f_type;


    public:
        pos() : x{-1}, y{-1}, f_type{field::border} {}
        pos(int x, int y, field f_type) : x{x}, y{y}, f_type{f_type} {}

        const field& get() {
            return f_type;
        }

        friend class map;
        friend class move;

        bool operator==(const pos& other) const {
            return x == other.x && y == other.y && f_type == other.f_type;
        }
};

class move {
    private:
        pos position;
        dir direction;

    public:
        move(pos& position, dir&& direction) : position(position), direction(direction) {}

        bool operator==(const move& other) const {
            return position == other.position && direction == other.direction;
        }

        int int_value() const {
            return static_cast<char>(direction) + position.x + position.y + static_cast<char>(position.f_type);
        }

        std::string str() const;

        friend class map;
};

std::string move::str() const {
    std::string direction_str;
    switch(direction) {
        case dir::up: direction_str = "up"; break;
        case dir::down: direction_str = "down"; break;
        case dir::left: direction_str = "left"; break;
        case dir::right: direction_str = "right"; break;
    }
    std::ostringstream oss{};
    oss << "move x" << position.x << " y" << position.y << " " << direction_str;
    return oss.str();
}

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const move& move_object) {
    return os << move_object.str();
}


namespace std {
    template<> struct hash< ::move> {
        size_t operator()(const ::move& o) const {
            return hash<int>()(o.int_value());
        }
    };
}


class constellation {
    private:
        const std::unordered_set<move> moves;

    public:
        constellation(const std::unordered_set<move>& moves) : moves(moves) {}

        bool operator==(const constellation& other) const {
            if (moves.size() != other.moves.size()) return false;
            for (auto i = moves.begin(); i != moves.end(); ++i) {
                if (!other.moves.count(*i)) return false;
            }
            return true;
        }

        int int_value() const {
            int v = 0;
            for (auto i = moves.begin(); i != moves.end(); ++i) {
                v += i->int_value();
            }
            return v;
        }
};

namespace std {
    template<> struct hash< ::constellation> {
        size_t operator()(const ::constellation& o) const {
            return hash<int>()(o.int_value());
        }
    };
}


class map {

    private:
        pos* previous;
        pos start, border;
        std::vector< std::vector<pos> > rep;
        void init(const std::string&);

    public:
        map(std::istream& input) : previous{} {
            init(static_cast<std::stringstream const&>(std::stringstream() << input.rdbuf()).str());
        }

        map& move(const move& m) {
            pos source = m.position;
            pos& target = get(source, m.direction);
            target.f_type = source.f_type;
            source.f_type = field::indiana;
            rep[start.y][start.x].f_type = field::floor;
            start = source;
            rep[start.y][start.x].f_type = field::indiana;
            return *this;
        }

        std::string str() const;

        pos& get() { return start; }

        pos& get(pos& position, const dir& direction) {
            int tx = position.x, ty = position.y;
            switch(direction) {
                case dir::up: --ty; break;
                case dir::down: ++ty; break;
                case dir::left: --tx; break;
                case dir::right: ++tx; break;
            }
            previous = &position;
            if (tx >= 0 && ty >= 0 && static_cast<int>(rep.size()) > ty && static_cast<int>(rep[ty].size()) > tx) {
                pos& tmp = rep[ty][tx];
                return tmp;
            }
            border.x = tx;
            border.y = ty;
            return border;
        }

        pos& prev() {
            return *previous;
        }

        void find_moves(std::unordered_set< ::move>& moves, bool& finished) {
            map copy = *this;
            auto& rep = copy.rep;
            bool changed = true;

            while (changed) {
                changed = false;
                for (auto row = rep.begin(); row != rep.end(); ++row) {
                    for (auto col = row->begin(); col != row->end(); ++col) {
                        // check if the field is of interest
                        if (col->f_type == field::floor || col->f_type == field::treasure || col->f_type == field::rock) {
                            // get neighbours
                            pos& up = copy.get(*col, dir::up);
                            pos& down = copy.get(*col, dir::down);
                            pos& left = copy.get(*col, dir::left);
                            pos& right = copy.get(*col, dir::right);
                            // ignore uninteresting rocks
                            if (col->f_type == field::rock && (up.f_type == field::floor || up.f_type == field::indiana || up.f_type == field::visited) && (down.f_type == field::floor || down.f_type == field::indiana || down.f_type == field::visited) && (left.f_type == field::floor || left.f_type == field::indiana || left.f_type == field::visited) && (right.f_type == field::floor || right.f_type == field::indiana || right.f_type == field::visited)) {
                                pos& upper_left = copy.get(up, dir::left);
                                pos& lower_left = copy.get(down, dir::left);
                                pos& upper_right = copy.get(up, dir::right);
                                pos& lower_right = copy.get(down, dir::right);
                                if ((upper_left.f_type == field::floor || upper_left.f_type == field::indiana || upper_left.f_type == field::visited) && (lower_left.f_type == field::floor || lower_left.f_type == field::indiana || lower_left.f_type == field::visited) && (upper_right.f_type == field::floor || upper_right.f_type == field::indiana || upper_right.f_type == field::visited) && (lower_right.f_type == field::floor || lower_right.f_type == field::indiana || lower_right.f_type == field::visited)) {
                                    continue;
                                }
                            }
                            // check if the field can be reached
                            if (up.f_type == field::visited || up.f_type == field::indiana) {
                                if (col->f_type == field::rock && (down.f_type == field::visited || down.f_type == field::floor || down.f_type == field::indiana)) {
                                    auto insertion = moves.insert( ::move(*col, dir::down));
                                    if (insertion.second) {
                                        changed = true;
                                    }
                                }
                                else if (col->f_type == field::floor) {
                                    changed = true;
                                    col->f_type = field::visited;
                                }
                                else if (col->f_type == field::treasure) {
                                    finished = true;
                                    return;
                                }
                            }
                            if (down.f_type == field::visited || down.f_type == field::indiana) {
                                if (col->f_type == field::rock && (up.f_type == field::visited || up.f_type == field::floor || up.f_type == field::indiana)) {
                                    auto insertion = moves.insert( ::move(*col, dir::up));
                                    if (insertion.second) {
                                        changed = true;
                                    }
                                }
                                else if (col->f_type == field::floor) {
                                    changed = true;
                                    col->f_type = field::visited;
                                }
                                else if (col->f_type == field::treasure) {
                                    finished = true;
                                    return;
                                }
                            }
                            if (left.f_type == field::visited || left.f_type == field::indiana) {
                                if (col->f_type == field::rock && (right.f_type == field::visited || right.f_type == field::floor || right.f_type == field::indiana)) {
                                    auto insertion = moves.insert( ::move(*col, dir::right));
                                    if (insertion.second) {
                                        changed = true;
                                    }
                                }
                                else if (col->f_type == field::floor) {
                                    changed = true;
                                    col->f_type = field::visited;
                                }
                                else if (col->f_type == field::treasure) {
                                    finished = true;
                                    return;
                                }
                            }
                            if (right.f_type == field::visited || right.f_type == field::indiana) {
                                if (col->f_type == field::rock && (left.f_type == field::visited || left.f_type == field::floor || left.f_type == field::indiana)) {
                                    auto insertion = moves.insert( ::move(*col, dir::left));
                                    if (insertion.second) {
                                        changed = true;
                                    }
                                }
                                else if (col->f_type == field::floor) {
                                    changed = true;
                                    col->f_type = field::visited;
                                }
                                else if (col->f_type == field::treasure) {
                                    finished = true;
                                    return;
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }

};

void map::init(const std::string& in) {
    bool first = true;

    for(auto i = in.begin(); i != in.end(); ++i) {
        if (*i == '\n') {
           first = false;
            rep.push_back({});
            continue;
        }
        else if (first) continue;

        field tmp(static_cast<field>(*i - '0'));
        pos current(rep.back().size(), rep.size() - 1, tmp);
        switch(tmp) {
            case field::indiana:
                start = current;
            case field::floor:
            case field::wall:
            case field::treasure:
            case field::rock:
                rep.back().push_back(current);
                break;
            default: std::cerr << "Invalid field value '" << (char) (static_cast<char>(tmp) + 48) << '\'' << std::endl;
        }
    }
}

std::string map::str() const {
    std::string t{};
    for (auto row = rep.begin(); row != rep.end(); ++row) {
        for (auto col = row->begin(); col != row->end(); ++col) {
            t += static_cast<char>(col->f_type) + '0';
        }
        t += '\n';
    }
    return t;
}

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const map& map_object) {
    return os << map_object.str();
}

int solve(map&& data) {
    int moves_taken = -1;
    bool finished = false;
    std::vector<map> current_maps{data}, next_maps;
    std::unordered_set<constellation> known_constellations;

    while (!finished && !current_maps.empty()) {
        for (auto i = current_maps.begin(); i != current_maps.end(); ++i) {
            std::unordered_set<move> moves;
            i->find_moves(moves, finished);
            auto result = known_constellations.insert(constellation(moves));
            if (!result.second) {
                continue; // this map constellation was already seen. prevent loops...
            }

            if (finished) break;
            for (auto m = moves.begin(); m != moves.end(); ++m) {
                map map_copy = *i;
                map_copy.move(*m);
                next_maps.push_back(map_copy);
            }


        }
        ++moves_taken;
        current_maps = std::move(next_maps);
    }
    if (!finished && current_maps.empty()) return -1;
    return moves_taken;
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    map data{std::cin};

    int moves_taken = solve(std::move(data));
    if (moves_taken == -1) std::cout << "X" << std::endl;
    else std::cout << moves_taken << std::endl;

    return 0;
}

Sunting: Program ini mengambil input dari stdin dan mengabaikan baris pertama yang berisi ukuran peta. Ia memeriksa apakah hanya karakter yang diizinkan dalam peta yang digunakan, tetapi tidak memverifikasi bahwa hanya ada satu Indiana Jones dan satu peti harta karun. Jadi dimungkinkan untuk menempatkan lebih dari satu dan gerakan paling tidak diperlukan untuk mencapai salah satu peti dicetak ke stdout. Setiap karakter yang tidak valid di peta dilewati dan program akan mencoba menghitung jumlah gerakan paling sedikit untuk peta yang dihasilkan. Perhitungan akan dimulai ketika stdin ditutup (pada sistem saya ctrl + d).