Advertisement
Not a member of Pastebin yet?
Sign Up,
it unlocks many cool features!
- import sys
- """
- Неинформирано пребарување во рамки на дрво.
- Во рамки на дрвото не разрешуваме јамки.
- """
- def tree_search(problem, fringe):
- """ Пребарувај низ следбениците на даден проблем за да најдеш цел.
- :param problem: даден проблем
- :type problem: Problem
- :param fringe: празна редица (queue)
- :type fringe: FIFOQueue or Stack or PriorityQueue
- :return: Node or None
- :rtype: Node
- """
- fringe.append(Node(problem.initial))
- while fringe:
- node = fringe.pop()
- print(node.state)
- if problem.goal_test(node.state):
- return node
- fringe.extend(node.expand(problem))
- return None
- def breadth_first_tree_search(problem):
- """Експандирај го прво најплиткиот јазол во пребарувачкото дрво.
- :param problem: даден проблем
- :type problem: Problem
- :return: Node or None
- :rtype: Node
- """
- return tree_search(problem, FIFOQueue())
- def depth_first_tree_search(problem):
- """Експандирај го прво најдлабокиот јазол во пребарувачкото дрво.
- :param problem: даден проблем
- :type problem: Problem
- :return: Node or None
- :rtype: Node
- """
- return tree_search(problem, Stack())
- """
- Неинформирано пребарување во рамки на граф
- Основната разлика е во тоа што овде не дозволуваме јамки,
- т.е. повторување на состојби
- """
- def graph_search(problem, fringe):
- """Пребарувај низ следбениците на даден проблем за да најдеш цел.
- Ако до дадена состојба стигнат два пата, употреби го најдобриот пат.
- :param problem: даден проблем
- :type problem: Problem
- :param fringe: празна редица (queue)
- :type fringe: FIFOQueue or Stack or PriorityQueue
- :return: Node or None
- :rtype: Node
- """
- closed = set()
- fringe.append(Node(problem.initial))
- while fringe:
- node = fringe.pop()
- if problem.goal_test(node.state):
- return node
- if node.state not in closed:
- closed.add(node.state)
- fringe.extend(node.expand(problem))
- return None
- def breadth_first_graph_search(problem):
- """Експандирај го прво најплиткиот јазол во пребарувачкиот граф.
- :param problem: даден проблем
- :type problem: Problem
- :return: Node or None
- :rtype: Node
- """
- return graph_search(problem, FIFOQueue())
- def depth_first_graph_search(problem):
- """Експандирај го прво најдлабокиот јазол во пребарувачкиот граф.
- :param problem: даден проблем
- :type problem: Problem
- :return: Node or None
- :rtype: Node
- """
- return graph_search(problem, Stack())
- def depth_limited_search(problem, limit=50):
- """Експандирај го прво најдлабокиот јазол во пребарувачкиот граф
- со ограничена длабочина.
- :param problem: даден проблем
- :type problem: Problem
- :param limit: лимит за длабочината
- :type limit: int
- :return: Node or None
- :rtype: Node
- """
- def recursive_dls(node, problem, limit):
- """Помошна функција за depth limited"""
- cutoff_occurred = False
- if problem.goal_test(node.state):
- return node
- elif node.depth == limit:
- return 'cutoff'
- else:
- for successor in node.expand(problem):
- result = recursive_dls(successor, problem, limit)
- if result == 'cutoff':
- cutoff_occurred = True
- elif result is not None:
- return result
- if cutoff_occurred:
- return 'cutoff'
- return None
- return recursive_dls(Node(problem.initial), problem, limit)
- def iterative_deepening_search(problem):
- """Експандирај го прво најдлабокиот јазол во пребарувачкиот граф
- со ограничена длабочина, со итеративно зголемување на длабочината.
- :param problem: даден проблем
- :type problem: Problem
- :return: Node or None
- :rtype: Node
- """
- for depth in range(sys.maxsize):
- result = depth_limited_search(problem, depth)
- if result is not 'cutoff':
- return result
- def uniform_cost_search(problem):
- """Експандирај го прво јазолот со најниска цена во пребарувачкиот граф.
- :param problem: даден проблем
- :type problem: Problem
- :return: Node or None
- :rtype: Node
- """
- return graph_search(problem, PriorityQueue(min, lambda a: a.path_cost))
- import bisect
- """
- Дефинирање на класа за структурата на проблемот кој ќе го решаваме со пребарување.
- Класата Problem е апстрактна класа од која правиме наследување за дефинирање на основните
- карактеристики на секој проблем што сакаме да го решиме
- """
- class Problem:
- def __init__(self, initial, goal=None):
- self.initial = initial
- self.goal = goal
- def successor(self, state):
- """За дадена состојба, врати речник од парови {акција : состојба}
- достапни од оваа состојба. Ако има многу следбеници, употребете
- итератор кој би ги генерирал следбениците еден по еден, наместо да
- ги генерирате сите одеднаш.
- :param state: дадена состојба
- :return: речник од парови {акција : состојба} достапни од оваа
- состојба
- :rtype: dict
- """
- raise NotImplementedError
- def actions(self, state):
- """За дадена состојба state, врати листа од сите акции што може да
- се применат над таа состојба
- :param state: дадена состојба
- :return: листа на акции
- :rtype: list
- """
- raise NotImplementedError
- def result(self, state, action):
- """За дадена состојба state и акција action, врати ја состојбата
- што се добива со примена на акцијата над состојбата
- :param state: дадена состојба
- :param action: дадена акција
- :return: резултантна состојба
- """
- raise NotImplementedError
- def goal_test(self, state):
- """Врати True ако state е целна состојба. Даденава имплементација
- на методот директно ја споредува state со self.goal, како што е
- специфицирана во конструкторот. Имплементирајте го овој метод ако
- проверката со една целна состојба self.goal не е доволна.
- :param state: дадена состојба
- :return: дали дадената состојба е целна состојба
- :rtype: bool
- """
- return state == self.goal
- def path_cost(self, c, state1, action, state2):
- """Врати ја цената на решавачкиот пат кој пристигнува во состојбата
- state2 од состојбата state1 преку акцијата action, претпоставувајќи
- дека цената на патот до состојбата state1 е c. Ако проблемот е таков
- што патот не е важен, оваа функција ќе ја разгледува само состојбата
- state2. Ако патот е важен, ќе ја разгледува цената c и можеби и
- state1 и action. Даденава имплементација му доделува цена 1 на секој
- чекор од патот.
- :param c: цена на патот до состојбата state1
- :param state1: дадена моментална состојба
- :param action: акција која треба да се изврши
- :param state2: состојба во која треба да се стигне
- :return: цена на патот по извршување на акцијата
- :rtype: float
- """
- return c + 1
- def value(self):
- """За проблеми на оптимизација, секоја состојба си има вредност.
- Hill-climbing и сличните алгоритми се обидуваат да ја максимизираат
- оваа вредност.
- :return: вредност на состојба
- :rtype: float
- """
- raise NotImplementedError
- """
- Дефинирање на класата за структурата на јазел од пребарување.
- Класата Node не се наследува
- """
- class Node:
- def __init__(self, state, parent=None, action=None, path_cost=0):
- """Креирај јазол од пребарувачкото дрво, добиен од parent со примена
- на акцијата action
- :param state: моментална состојба (current state)
- :param parent: родителска состојба (parent state)
- :param action: акција (action)
- :param path_cost: цена на патот (path cost)
- """
- self.state = state
- self.parent = parent
- self.action = action
- self.path_cost = path_cost
- self.depth = 0 # search depth
- if parent:
- self.depth = parent.depth + 1
- def __repr__(self):
- return "<Node %s>" % (self.state,)
- def __lt__(self, node):
- return self.state < node.state
- def expand(self, problem):
- """Излистај ги јазлите достапни во еден чекор од овој јазол.
- :param problem: даден проблем
- :return: листа на достапни јазли во еден чекор
- :rtype: list(Node)
- """
- return [self.child_node(problem, action)
- for action in problem.actions(self.state)]
- def child_node(self, problem, action):
- """Дете јазел
- :param problem: даден проблем
- :param action: дадена акција
- :return: достапен јазел според дадената акција
- :rtype: Node
- """
- next_state = problem.result(self.state, action)
- return Node(next_state, self, action,
- problem.path_cost(self.path_cost, self.state,
- action, next_state))
- def solution(self):
- """Врати ја секвенцата од акции за да се стигне од коренот до овој јазол.
- :return: секвенцата од акции
- :rtype: list
- """
- return [node.action for node in self.path()[1:]]
- def solve(self):
- """Врати ја секвенцата од состојби за да се стигне од коренот до овој јазол.
- :return: листа од состојби
- :rtype: list
- """
- return [node.state for node in self.path()[0:]]
- def path(self):
- """Врати ја листата од јазли што го формираат патот од коренот до овој јазол.
- :return: листа од јазли од патот
- :rtype: list(Node)
- """
- x, result = self, []
- while x:
- result.append(x)
- x = x.parent
- result.reverse()
- return result
- """Сакаме редицата од јазли кај breadth_first_search или
- astar_search да не содржи состојби - дупликати, па јазлите што
- содржат иста состојба ги третираме како исти. [Проблем: ова може
- да не биде пожелно во други ситуации.]"""
- def __eq__(self, other):
- return isinstance(other, Node) and self.state == other.state
- def __hash__(self):
- return hash(self.state)
- """
- Дефинирање на помошни структури за чување на листата на генерирани, но непроверени јазли
- """
- class Queue:
- """Queue е апстрактна класа / интерфејс. Постојат 3 типа:
- Stack(): Last In First Out Queue (стек).
- FIFOQueue(): First In First Out Queue (редица).
- PriorityQueue(order, f): Queue во сортиран редослед (подразбирливо,од најмалиот кон
- најголемиот јазол).
- """
- def __init__(self):
- raise NotImplementedError
- def append(self, item):
- """Додади го елементот item во редицата
- :param item: даден елемент
- :return: None
- """
- raise NotImplementedError
- def extend(self, items):
- """Додади ги елементите items во редицата
- :param items: дадени елементи
- :return: None
- """
- raise NotImplementedError
- def pop(self):
- """Врати го првиот елемент од редицата
- :return: прв елемент
- """
- raise NotImplementedError
- def __len__(self):
- """Врати го бројот на елементи во редицата
- :return: број на елементи во редицата
- :rtype: int
- """
- raise NotImplementedError
- def __contains__(self, item):
- """Проверка дали редицата го содржи елементот item
- :param item: даден елемент
- :return: дали queue го содржи item
- :rtype: bool
- """
- raise NotImplementedError
- class Stack(Queue):
- """Last-In-First-Out Queue."""
- def __init__(self):
- self.data = []
- def append(self, item):
- self.data.append(item)
- def extend(self, items):
- self.data.extend(items)
- def pop(self):
- return self.data.pop()
- def __len__(self):
- return len(self.data)
- def __contains__(self, item):
- return item in self.data
- class FIFOQueue(Queue):
- """First-In-First-Out Queue."""
- def __init__(self):
- self.data = []
- def append(self, item):
- self.data.append(item)
- def extend(self, items):
- self.data.extend(items)
- def pop(self):
- return self.data.pop(0)
- def __len__(self):
- return len(self.data)
- def __contains__(self, item):
- return item in self.data
- class PriorityQueue(Queue):
- """Редица во која прво се враќа минималниот (или максималниот) елемент
- (како што е определено со f и order). Оваа структура се користи кај
- информирано пребарување"""
- """"""
- def __init__(self, order=min, f=lambda x: x):
- """
- :param order: функција за подредување, ако order е min, се враќа елементот
- со минимална f(x); ако order е max, тогаш се враќа елементот
- со максимална f(x).
- :param f: функција f(x)
- """
- assert order in [min, max]
- self.data = []
- self.order = order
- self.f = f
- def append(self, item):
- bisect.insort_right(self.data, (self.f(item), item))
- def extend(self, items):
- for item in items:
- bisect.insort_right(self.data, (self.f(item), item))
- def pop(self):
- if self.order == min:
- return self.data.pop(0)[1]
- return self.data.pop()[1]
- def __len__(self):
- return len(self.data)
- def __contains__(self, item):
- return any(item == pair[1] for pair in self.data)
- def __getitem__(self, key):
- for _, item in self.data:
- if item == key:
- return item
- def __delitem__(self, key):
- for i, (value, item) in enumerate(self.data):
- if item == key:
- self.data.pop(i)
- def izedi_tocka(x,y,tocki):
- tocki_new = [tocka for tocka in tocki if tocka != (x,y)]
- tocki_new = tuple(tocki_new)
- return tocki_new
- def nazad(x,y,nasoka,tocki):
- x_new = x
- y_new = y
- nasoka_new = nasoka
- if nasoka == "istok":
- x_new = x_new - 1
- nasoka_new = "zapad"
- elif nasoka == "jug":
- y_new = y_new + 1
- nasoka_new = "sever"
- elif nasoka == "sever":
- y_new = y_new - 1
- nasoka_new = "jug"
- else:
- nasoka_new = "istok" # todo proveri ovde dali se dobri
- x_new = x_new + 1
- tocki_new = izedi_tocka(x_new, y_new, tocki)
- return (x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new)
- def pravo(x,y,nasoka,tocki):
- x_new = x
- y_new = y
- if nasoka == "istok":
- x_new = x_new + 1
- elif nasoka == "sever":
- y_new = y_new + 1
- elif nasoka == "zapad":
- x_new = x_new - 1
- else:
- y_new = y_new - 1
- tocki_new = izedi_tocka(x_new,y_new, tocki)
- return (x_new,y_new, nasoka,tocki_new)
- def change_direction(nasoka, left): # proveri ovde
- kompas = ["istok", "sever", "zapad", "jug"]
- indeks = kompas.index(nasoka)
- if left: # Levo: pozicija + 1
- if indeks == 3:
- return kompas[0]
- return kompas[1 + indeks]
- else: # Desno : pozicija - 1
- return kompas[indeks-1]
- def levo(x,y,nasoka,tocki):
- nasoka_new = change_direction(nasoka, True)
- x_new = x
- y_new = y
- if nasoka_new == "istok":
- x_new = x_new + 1
- elif nasoka_new == "sever":
- y_new = y_new + 1
- elif nasoka_new == "zapad":
- x_new = x_new - 1
- else:
- y_new = y_new - 1
- tocki_new = izedi_tocka(x_new, y_new, tocki)
- return (x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new)
- def desno(x,y,nasoka,tocki):
- nasoka_new = change_direction(nasoka,False)
- x_new = x
- y_new = y
- if nasoka_new == "istok":
- x_new = x_new + 1
- elif nasoka_new == "sever":
- y_new = y_new + 1
- elif nasoka_new == "zapad":
- x_new = x_new - 1
- else:
- y_new = y_new - 1
- tocki_new = izedi_tocka(x_new, y_new, tocki)
- return (x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new)
- """
- return pravo(x,y,nasoka_new,tocki)
- """
- class Pacman(Problem):
- obstacles = [ #todo smeni gi oviee!!!!!!!!!!!
- [1, 10],
- [2, 10],
- [3, 10],
- [4, 10],
- [7, 10],
- [1, 9],
- [9, 9],
- [10, 9],
- [5, 8],
- [9, 8],
- [10, 8],
- [1, 7],
- [4, 7],
- [5, 7],
- [6, 7],
- [5, 6],
- [2, 5],
- [9, 5],
- [10, 5],
- [2, 4],
- [2, 3],
- [7, 3],
- [5, 2],
- [6, 2],
- [7, 2],
- [9, 2],
- [7, 1]
- ]
- def __init__(self,initial, goal = None):
- super().__init__(initial,goal)
- def successor(self, state):
- successors = dict()
- x = state[0]
- y = state[1]
- nasoka = state[2]
- tocki = state[3]
- #prodolzi pravo
- x_new,y_new,nasoka_new,tocki_new = pravo(x,y,nasoka,tocki)
- state_new = x_new,y_new,nasoka_new,tocki_new
- if [x_new,y_new] not in self.obstacles and state_new != state and 0 < x_new < 11 and 0 < y_new < 11:
- successors["ProdolzhiPravo"] = (x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new)
- #todo ProdolzhiNazad
- x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new = nazad(x, y, nasoka, tocki)
- state_new = x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new
- if [x_new,y_new] not in self.obstacles and state_new != state and 0 < x_new < 11 and 0 < y_new < 11:
- successors["ProdolzhiNazad"] = (x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new)
- #todo SvrtiLevo
- x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new = levo(x, y, nasoka, tocki)
- state_new = x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new
- if [x_new, y_new] not in self.obstacles and state_new != state and 0 < x_new < 11 and 0 < y_new < 11:
- successors["SvrtiLevo"] = (x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new)
- # todo SvrtiDesno
- x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new = desno(x, y, nasoka, tocki)
- state_new = x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new
- if [x_new, y_new] not in self.obstacles and state_new != state and 0 < x_new < 11 and 0 < y_new < 11:
- successors["SvrtiDesno"] = (x_new, y_new, nasoka_new, tocki_new)
- return successors
- def result(self, state, action):
- """За дадена состојба state и акција action, врати ја состојбата
- што се добива со примена на акцијата над состојбата
- :param state: дадена состојба
- :param action: дадена акција
- :return: резултантна состојба
- """
- return self.successor(state)[action]
- def actions(self, state):
- return self.successor(state).keys()
- def goal_test(self, state):
- if state[3] != None and len(state[3]) != 0:
- return False
- return True
- if __name__ == "__main__":
- x = int(input()) + 1
- y = int(input()) + 1
- nasoka = input()
- tocki = []
- brtocki = int(input())
- for k in range(0,brtocki):
- i,j = input().split(",")
- i = int(i) + 1
- j = int(j) + 1
- tocki.append((i,j))
- tocki = tuple(tocki)
- pacman_problem = Pacman((x,y,nasoka,tocki))
- print(breadth_first_graph_search(pacman_problem).solution())
- """
- sto se menja?
- - tocki
- - pozicija na covece
- - nasoka
- """
Advertisement
Add Comment
Please, Sign In to add comment
Advertisement