基于深度优先搜索（DFS）算法自动生成迷宫的python走迷宫游戏

目录

1. 前期准备

2. DFS 算法生成迷宫

3. 键盘操作

4. 判断游戏胜利

5. 游戏截图

6. 完整游戏代码

本文将用pygame实现迷宫的游戏，因为迷宫的地图需要提前生成，这样每次游戏地图都是一样的。而深度优先搜索（DFS）算法可以自动计算迷宫的最优路径，那么根据这个算法就可以自动生成迷宫小游戏，这样每次打开游戏都会是新的游戏！

1. 前期准备

  1. 迷宫生成算法：使用深度优先搜索（DFS）算法生成迷宫。迷宫初始化为全墙壁（1 表示墙壁，0 表示通路），从起点 (1, 1) 开始递归打通路径，确保生成的迷宫是连通的。

  2. 迷宫大小：游戏的复杂程度通过迷宫的大小控制，这里通过MAZE_WIDTH和MAZE_HEIGHT参数控制

  3. 玩家和出口：玩家出生点固定在 (1, 1)，出口固定在 (MAZE_WIDTH - 2, MAZE_HEIGHT - 2)。

import pygame
import sys
import random# 初始化pygame
pygame.init()# 设置屏幕大小
SCREEN_WIDTH = 800
SCREEN_HEIGHT = 800
screen = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT))
pygame.display.set_caption("迷宫游戏 - 自动生成")# 定义颜色
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
RED = (255, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)
BLUE = (0, 0, 255)# 定义迷宫大小
MAZE_WIDTH = 25  # 迷宫的宽度（必须是奇数）
MAZE_HEIGHT = 25  # 迷宫的高度（必须是奇数）# 定义方块大小
BLOCK_SIZE = SCREEN_WIDTH // MAZE_WIDTH# 定义玩家初始位置
player_x, player_y = 1, 1# 定义出口位置
exit_x, exit_y = MAZE_WIDTH - 2, MAZE_HEIGHT - 2

2. DFS 算法生成迷宫

DFS（深度优先搜索，Depth-First Search）是一种用于遍历或搜索树或图的算法。其核心思想是从一个起始节点开始，沿着一条路径尽可能深入地探索，直到无法继续为止，然后回溯并探索其他路径。

DFS的基本步骤

  1. 选择起始节点：从图或树中选择一个起始节点。

  2. 标记已访问：访问当前节点，并将其标记为已访问。

  3. 递归探索邻居：对于当前节点的每一个未访问的邻居节点，递归地调用DFS。

  4. 回溯：当没有未访问的邻居节点时，回溯到上一个节点，继续探索其他路径。

# 生成迷宫的DFS算法
def generate_maze(width, height):# 初始化迷宫，全部为墙壁maze = [[1 for _ in range(width)] for _ in range(height)]# DFS生成迷宫def dfs(x, y):maze[y][x] = 0  # 打通当前单元格directions = [(1, 0), (-1, 0), (0, 1), (0, -1)]random.shuffle(directions)  # 随机打乱方向for dx, dy in directions:nx, ny = x + dx * 2, y + dy * 2  # 下一个单元格if 0 <= nx < width and 0 <= ny < height and maze[ny][nx] == 1:maze[y + dy][x + dx] = 0  # 打通中间的墙dfs(nx, ny)dfs(1, 1)  # 从起点开始生成maze[1][1] = 0  # 起点maze[exit_y][exit_x] = 0  # 终点return maze# 生成迷宫
maze = generate_maze(MAZE_WIDTH, MAZE_HEIGHT)

3. 键盘操作

通过pygame获取键盘的操作，这里用上下左右控制

    # 获取键盘输入keys = pygame.key.get_pressed()if keys[pygame.K_UP]:if maze[player_y - 1][player_x] == 0:player_y -= 1if keys[pygame.K_DOWN]:if maze[player_y + 1][player_x] == 0:player_y += 1if keys[pygame.K_LEFT]:if maze[player_y][player_x - 1] == 0:player_x -= 1if keys[pygame.K_RIGHT]:if maze[player_y][player_x + 1] == 0:player_x += 1

4. 判断游戏胜利

游戏胜利很简单，当玩家的位置走到出口的位置就行了

    # 检查是否到达出口if player_x == exit_x and player_y == exit_y:font = pygame.font.Font(None, 74)text = font.render('You Win!', True, GREEN)screen.blit(text, (SCREEN_WIDTH // 2 - 100, SCREEN_HEIGHT // 2 - 50))pygame.display.flip()pygame.time.wait(3000)running = False

5. 游戏截图

 

6. 完整游戏代码

游戏代码：

import pygame
import sys
import random# 初始化pygame
pygame.init()# 设置屏幕大小
SCREEN_WIDTH = 800
SCREEN_HEIGHT = 800
screen = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT))
pygame.display.set_caption("迷宫游戏 - 自动生成")# 定义颜色
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
RED = (255, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)
BLUE = (0, 0, 255)# 定义迷宫大小
MAZE_WIDTH = 51  # 迷宫的宽度（必须是奇数）
MAZE_HEIGHT = 51  # 迷宫的高度（必须是奇数）# 定义方块大小
BLOCK_SIZE = SCREEN_WIDTH // MAZE_WIDTH# 定义玩家初始位置
player_x, player_y = 1, 1# 定义出口位置
exit_x, exit_y = MAZE_WIDTH - 2, MAZE_HEIGHT - 2# 生成迷宫的DFS算法
def generate_maze(width, height):# 初始化迷宫，全部为墙壁maze = [[1 for _ in range(width)] for _ in range(height)]# DFS生成迷宫def dfs(x, y):maze[y][x] = 0  # 打通当前单元格directions = [(1, 0), (-1, 0), (0, 1), (0, -1)]random.shuffle(directions)  # 随机打乱方向for dx, dy in directions:nx, ny = x + dx * 2, y + dy * 2  # 下一个单元格if 0 <= nx < width and 0 <= ny < height and maze[ny][nx] == 1:maze[y + dy][x + dx] = 0  # 打通中间的墙dfs(nx, ny)dfs(1, 1)  # 从起点开始生成maze[1][1] = 0  # 起点maze[exit_y][exit_x] = 0  # 终点return maze# 生成迷宫
maze = generate_maze(MAZE_WIDTH, MAZE_HEIGHT)# 游戏主循环
running = True
while running:for event in pygame.event.get():if event.type == pygame.QUIT:running = False# 获取键盘输入keys = pygame.key.get_pressed()if keys[pygame.K_UP]:if maze[player_y - 1][player_x] == 0:player_y -= 1if keys[pygame.K_DOWN]:if maze[player_y + 1][player_x] == 0:player_y += 1if keys[pygame.K_LEFT]:if maze[player_y][player_x - 1] == 0:player_x -= 1if keys[pygame.K_RIGHT]:if maze[player_y][player_x + 1] == 0:player_x += 1# 清屏screen.fill(WHITE)# 绘制迷宫for y in range(MAZE_HEIGHT):for x in range(MAZE_WIDTH):if maze[y][x] == 1:pygame.draw.rect(screen, BLACK, (x * BLOCK_SIZE, y * BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE))elif x == exit_x and y == exit_y:pygame.draw.rect(screen, RED, (x * BLOCK_SIZE, y * BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE))elif x == 1 and y == 1:pygame.draw.rect(screen, GREEN, (x * BLOCK_SIZE, y * BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE))# 绘制玩家pygame.draw.rect(screen, BLUE, (player_x * BLOCK_SIZE, player_y * BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE))# 检查是否到达出口if player_x == exit_x and player_y == exit_y:font = pygame.font.Font(None, 74)text = font.render('You Win!', True, GREEN)screen.blit(text, (SCREEN_WIDTH // 2 - 100, SCREEN_HEIGHT // 2 - 50))pygame.display.flip()pygame.time.wait(3000)running = False# 更新屏幕pygame.display.flip()# 控制帧率pygame.time.Clock().tick(20)# 退出游戏
pygame.quit()
sys.exit()

 

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