星期六, 8月 13, 2005

迷宮


從小時候,我就對許多益智遊戲感到興趣。

一種簡單的遊戲是「走迷宮」:玩的人要從一個迷宮的某一點,走到另一點。一個典型的平面方陣迷宮,就如同右圖所示。

那麼,如何用程式來產生這樣的迷宮呢?

乍看之下,似乎不是那麼容易。然而,如果有一些圖論 (graph theory) 的背景,會發現其實是有相當漂亮的方法,來產生這類迷宮的。

將迷宮的每一方格視為一個節點 (node)。相鄰兩格若有路相通,則說此兩節點間有個連結 (link)。如此一來,迷宮中每個小方格最多會有四個(上、下、左、右)相連結的節點。要產生一個迷宮,只要任選一個小方格,再由此方格向外伸展連結, 產生一個樹狀結構 (tree structure) 來涵蓋所有的格子,就可以了。

由於在抽象模型上,我們是用 tree 來表示 (represent) 此迷宮,因此這個迷宮也會有一些有趣的性質。例如,迷宮中的任兩個方格,之間必然、且僅有一條路徑相通。

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