Vous êtes dans un donjon d'un étage. Il y a un trésor qui est protégé par des portes verrouillées. Les portes peuvent être ouvertes en trouvant les clés correspondantes. Votre objectif est de trouver le chemin le plus court vers le trésor.

Contribution

L'entrée sera une grille à deux dimensions représentant la disposition initiale du donjon.

###########
#$   #   g#
#    # ####
###G##    #
#    ####C#
#c  @     #
###########

C'est vous: @
Ce sont des murs: #
C'est le trésor: Les $
portes verrouillées sont en majuscules: A... Z
Chaque porte a une clé minuscule correspondante: a...z

• Il y en aura toujours un @et un $.
• Le donjon sera toujours rectangulaire.

• Il n'est pas garanti que le bord extérieur du donjon soit un mur. Ceci est un donjon valide:

    $ 
  A## 
  @ a
  

• Il n'est pas garanti que le trésor soit accessible. Certains donjons peuvent ne pas être résolus.
• Il peut y avoir des portes sans clé, et il peut y avoir des clés qui n'ouvrent aucune porte.
• Il n'y aura jamais de portes ou de clés en double.

Sortie

Votre programme doit imprimer une séquence de R, L, U, D(ou 4 autres symboles distincts) pour représenter le plus court chemin possible au trésor. Ici, RLUDreprésente respectivement droite, gauche, haut et bas. S'il existe plusieurs chemins d'accès plus courts, votre programme n'a besoin que d'en imprimer un.

• Vous ne pouvez pas vous déplacer sur un mur.
• Vous ne pouvez pas vous déplacer en dehors des limites du donjon.
• Vous ne pouvez pas accéder à une porte sans ramasser sa clé.
• Déplacez-vous sur une clé pour la récupérer.
• Il n'est pas nécessaire d'ouvrir chaque porte.

S'il n'est pas possible d'atteindre le trésor par une séquence valide de mouvements, alors votre programme doit se terminer sans rien imprimer. (Une nouvelle ligne de fin est autorisée.)

Notation

Il s'agit de code-golf, donc la réponse avec le plus petit nombre d'octets l'emporte.

Cas de test

Chaque cas de test aura la hauteur et la largeur du donjon sur la première ligne, et un chemin possible, avec le nombre optimal de coups, sur la dernière ligne.

1 2
@$
R (1)

3 3
  $
#Z#
@ z
RRLUUR (6)

3 5
c#d#$
 #C#D
@    
UUDDRRUUDDRRUU (14)

7 16
c   # b #  ###@ 
###     #       
  A #####  #### 
d #           e 
  B    ## ##### 
###    C   ##   
       # a DE $ 
RDDDDDDL (8)

16 37
#####################################
#    #ijk #a M   ##m##   #    #  R  #
#    #    #  #           #       ####
###J#### ############# ###    #  P b#
#e                       N  h #  ####
##########  ###########  ######     #
#        #  #    $    #  #    #  ####
#  D     H  #         #  #       Q f#
# EcF    #  #####A#####  ######  ####
#  G     #  #####B#####  #          #
#        K  #####C#####  ############
#        #                          #
########### #         #### ##### ####
#     # p   #         # n    #      #
# d         #    @    #     o#   r  #
#################Z###################
UUULLLLLLDDLLLDLLLLLLRRRRRRRRRUUURRRRRRRRRRRRRRRDDLLRRUULLUUUUUUURRRRRUURRRDRRRLLLLULLLLLDDLLLLUULLLUDLLLLLULLLRRRRRDRRRRRRDDLLLLLLLLLLLLDDDLLLLLLLDURRRRRRRRDDDDRRRRRRUUUUU (172)

Il n'est pas possible d'atteindre le trésor dans les donjons suivants. Pour ces cas de test, il ne devrait y avoir aucune sortie.

1 3
@#$

7 11
#a#j#$#i#f#
# #E#F#c#H#
# #K#D#A#G#
#         #
#C#J# #I#B#
#h#d# #L#g#
#l#e#@#b#k#

10 25
#########################
   # fgh  #  # c B b #  #
 $ #      #  #   #   #  #
   ###### #  ##H###E##  #
   #                    #
   #     #########  ##e##
   Z @   D     y #  #   #
   #     #########  F  C#
   #     G          # Ad#
#########################

L'extrait de code suivant peut être utilisé pour valider les réponses.

function run() {var dungeonText = document.getElementById("dungeon").value;var dungeonLines = dungeonText.split("\n");var height = dungeonLines.length;var width = dungeonLines[0].length;var dungeon = new Array(height);for (i = 0; i < dungeon.length; i++) {var dungeonLine = dungeonLines[i];if (dungeonLine.length != width) {return error("The dungeon is not rectangular");} dungeon[i] = dungeonLines[i].split("");} var movesText = document.getElementById("moves").value;var moves = movesText.trim().split("");var moveCount = moves.length;var rowAt, colAt;for (r = 0; r < dungeon.length; r++) {for (c = 0; c < dungeon[r].length; c++) {if (dungeon[r][c] == '@') {rowAt = r;colAt = c;}}} var treasure = false;while (moves.length > 0) {var move = moves[0];var row = rowAt,col = colAt;switch (move) {case 'R':col++;break;case 'L':col--;break;case 'U':row--;break;case 'D':row++;break;default:return print(dungeon, moves, "Invalid move");} if (row < 0 || col < 0 || row >= height || col >= width) {return print(dungeon, moves, "Out of bounds");} var target = dungeon[row][col];if (target.match(/[A-Z#]/)) {return print(dungeon, moves, "Path blocked");} if (target.match(/[a-z]/)) {var door = target.toUpperCase();for (r = 0; r < dungeon.length; r++) {for (c = 0; c < dungeon[r].length; c++) {if (dungeon[r][c] == door) {dungeon[r][c] = ' ';}}}} if (target == '$') {treasure = true;} dungeon[row][col] = '@';dungeon[rowAt][colAt] = '.';rowAt = row;colAt = col;moves.shift();} if (treasure) {print(dungeon, moves, "Got the treasure in " + moveCount + " moves!");} else {print(dungeon, moves, "Failed to reach treasure");}} function error(message) {var result = document.getElementById("result");result.innerHTML = message;} function print(dungeon, moves, message) {var output = message + "\n";for (r = 0; r < dungeon.length; r++) {for (c = 0; c < dungeon[r].length; c++) {output += dungeon[r][c];} output += "\n";} for (i = 0; i < moves.length; i++) {output += moves[i];} var result = document.getElementById("result");result.innerHTML = output;}

Dungeon:<br/><textarea id="dungeon" name="dungeon" rows="20" cols="40"></textarea><br/>Moves:<br/><textarea id="moves" name="moves" cols="40"></textarea><br/><button id="run" name="run" onclick="run();">Start</button><br/><br/>Result:<br/><textarea id="result" name="result" rows="20" cols="40" disabled></textarea><br/>

Perl, 157 152 151 octets

Comprend +4 pour -p0(ne peut pas être considéré comme une simple extension de -ecar il utilise 'à plusieurs endroits)

Courez avec le labyrinthe sur STDIN:

./keymaze.pl < maze.txt

keymaze.pl:

#!/usr/bin/perl -p0
1until$n{map/\n/&&"L1R-1U@+D-@+"=~s%\pL%$t=$1{$_}.$&;pos=$^H=-$'+s'@' '*"@-",s/\G[a-z\$ ]/\@/+s/$&/ /i?/\$/?$1{$_}:$\||=$t:0for"$_"%reg,$_,%1}++.$\}{

Remplacez \net ^Hpar leurs versions littérales pour le score revendiqué. Nécessite environ 1 heure et un peu moins de 2 gigaoctets sur ma machine pour résoudre le grand labyrinthe.

Java 8 - 1282 1277 1268 1259 1257 octets

Cela passe tous les tests. Cependant, pour certains d'entre eux, cela donne des résultats légèrement différents (quand il y a plus d'une manière optimale, ce qui n'est pas un problème).

Pour le 4ème test, cela donne:

RDDDDDLD

Au lieu de cela:

RDDDDDDL

Pour le 5ème test, cela donne:

LLLLUUULLDDLLLLDLLLLLRRRRRRURRRUURRRRRRRRRRRRRRRDDLLRRUULLUUUUUUURRRRRUURRRDRRRLLLLULLLDDLLLLLLUULLLUDLLLLLULLLRRRRRDRRRRRRDDLLLLLLLLLLLLDDDLLLLLLLDURRRRRRRRDDDDRRRRRRUUUUU

Au lieu de cela:

UUULLLLLLDDLLLDLLLLLLRRRRRRRRRUUURRRRRRRRRRRRRRRDDLLRRUULLUUUUUUURRRRRUURRRDRRRLLLLULLLLLDDLLLLUULLLUDLLLLLULLLRRRRRDRRRRRRDDLLLLLLLLLLLLDDDLLLLLLLDURRRRRRRRDDDDRRRRRRUUUUU

Version golfée:

import java.util.*;class G{int y,w,h,p;String C="",S,o,v;Map m=new HashMap();String q(int a){return a<1?"":"#"+q(a-1);}public static void main(String[]a)throws Exception{new G(new String(java.nio.file.Files.readAllBytes(new java.io.File(a[0]).toPath())));}G(String a){w=(a+"\n").indexOf(10)+3;String t=q(w)+a.replace("\n","##")+q(w);for(char j=65,k=97;j<91;j++,k++){if(t.indexOf(j)*t.indexOf(k)<0)t=t.replace(j,'#').replace(k,' ');}h=t.length()/--w;S=v=q(w*h);t=g(t);if(t!=v)System.out.print(t);}String g(String t){o=(String)m.get(t);if(o!=null)return o;if(t.indexOf(36)<0){if(S.length()>C.length())S=C;return"";}String d="";int f=t.indexOf(64),M[]=new int[w*h],N[]=new int[w*h];Queue<Integer>s=new ArrayDeque();s.add(f);while(!s.isEmpty()){y=s.poll();int[]P={y+1,y-1,y+w,y-w};for(int v:P){char j=t.replaceAll("[A-Z]","#").charAt(v);if(v!=f&j!=35&(N[v]<1|M[y]+1<M[v])){M[v]=M[y]+1;N[v]=y;s.add(v);if(j>32)d+=j;}}}o=d.chars().distinct().mapToObj(e->{String z="",c=C;for(y=t.indexOf(e);y!=f;y=N[y]){p=y-N[y];z=(p==w?"D":p==-w?"U":p==1?"R":"L")+z;}if(S.length()<=(C+z).length())return v;C+=z;String u=g(t.replace('@',' ').replace((char)e,'@').replace((char)(e-32),' '));C=c;return u==v?v:z+u;}).reduce(v,(a,b)->a.length()<b.length()?a:b);m.put(t,o);return o;}}

Version non golfée

Fonctionnalités:

• Noms de variables informatifs;
• Commentaires explicatifs et détaillés;
• Une bonne identification.

import java.util.*;

/**
 * @author Victor Stafusa
 */
class TreasureHunt {

    // Note: on normal (non-golfing programming) those variables should have been scoped properly.
    // They are instance variables just for golfing purposes.
    // On the golfed version, nextCellIndex and waypointCellIndex are the same variable. The same also happens to cachedValue and result. This happens is for golfing purposes.

    int nextCellIndex,
            width,
            height,
            waypointCellIndex,
            cellIndexDifference;

    String previousPath = "",
            bestSolutionSoFar,
            cachedValue,
            result,
            failureFlag;

    // This should be Map<String, String>, but the generics were omitted for golfing.
    // It is needed to avoid recomputing long partial dungeons (i.e. dynamic programming).
    Map cachedResults = new HashMap();

    // Returns a lot of hashes. Like aLotOfHashes(7) will return "#######".
    String aLotOfHashes(int howMany) {
        return howMany < 1 ? "" : "#" + aLotOfHashes(howMany - 1);
    }

    // Here is where our program starts.
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // Read all the content of the file from args[0] and put it into a string.
        // Pass that string as a parameter to the constructor.
        // The instance itself is useless - it is just a golfing trick.
        new TreasureHunt(new String(java.nio.file.Files.readAllBytes(new java.io.File(args[0]).toPath())));
    }

    // Pre-processs the source in order to format it in the way that we want:
    // * No separators between rows. It uses the (row * width + column) formula, so no separators are needed.
    // * An extra layer of wall is added in all sides. This naturally fix up problems about walking out of the edges of the board, wrapping-around or acessing invalid array indexes.
    // This is a constructor just for golfing purposes. Its instances are worthless.
    TreasureHunt(String originalSource) {

        // Finds the width by searching the first line-feed.
        // If there is just one line and no line-feed, the [+ "\n"] will ensure that it will not break.
        // The [+ 3] is because we will add a layer of walls around, so it will be widen by one cell in the left and one in the right (which is +2).
        // We still get one more in the width that will be decremented later to use that in the aLotOfHashes method below.
        // 10 == '\n'.
        width = (originalSource + "\n").indexOf(10) + 3;

        // Add a layer of walls in the top and in the bottom (using a lot of hashes for that).
        // Replaces the line-feed by a pair of walls, representing the rightmost wall of a row and the leftmost row of the following row.
        // Since there is no line-feed before the first line nor after the last line, we add more two walls to fill those.
        String newSource = aLotOfHashes(width) + originalSource.replace("\n", "##") + aLotOfHashes(width);

        // Remove the keys without door (replaces them as blank spaces) and the doors without keys (replaces them with walls.
        // This way, the resulting dungeon will always have matching keys and doors.
        // 65 == 'A', 97 == 'a', 91 == 'z'+1
        for (char door = 65, key = 97; door < 91; door++, key++) {

            // Now a little math trick. For each key or door, we find an index. If the key or door exist, it will be a positive number. Otherwise it will be negative.
            // The result will never be zero, because the zeroey position is filled with part of the layer of wall that we added.
            // If only one of the key and the door exist, the multiplication will be the product of two numbers with opposite signals, i.e. a negative number.
            // Otherwise (both exists or both don't), then the product will be positive.
            // So, if the product is negative, we just remove the key and the door (only one of them will be removed of course, but we don't need to care about which one).
            if (newSource.indexOf(door) * newSource.indexOf(key) < 0) {
                newSource = newSource.replace(door, '#').replace(key, ' ');
            }
        }

        // Knowing the source length and the width (which we fix now), we can easily find out the height.
        height = newSource.length() / --width;

        // Creates a special value for signaling a non-existence of a path. Since they are sorted by length, this must be a sufficiently large string to always be unfavoured.
        bestSolutionSoFar = failureFlag = aLotOfHashes(width * height);

        // Now, do the hard work to solve the dungeon...
        // Note: On the golfed version, newSource and solution are the same variable.
        String solution = solvingRound(newSource);

        // If a solution is found, then show it. Otherwise, we just finish without printing anything.
        // Note: It is unsafe and a bad practice to compare strings in java using == or != instead of the equals method. However, this code manages the trickery.
        if (solution != failureFlag) System.out.print(solution);
    }

    // This does the hard work, finding a solution for a specific dungeon. This is recursive, so the solution of a dungeon involves the partial solution of the dungeon partially solved.
    String solvingRound(String dungeon) {
        // To avoid many redundant computations, check if this particular dungeon was already solved before. If it was, return its cached solution.
        cachedValue = (String) cachedResults.get(dungeon);
        if (cachedValue != null) return cachedValue;

        // If there is no treasure in the dungeon (36 == '$'), this should be because the adventurer reached it, so there is no further moves.
        if (dungeon.indexOf(36) < 0) {
            if (bestSolutionSoFar.length() > previousPath.length()) bestSolutionSoFar = previousPath;
            return "";
        }

        String keysOrTreasureFound = ""; // Initially, we didn't found anything useful.
        int adventurerSpot = dungeon.indexOf(64), // 64 == '@', find the cell index of the adventurer.
                cellDistance[] = new int[width * height],
                previousWaypoint[] = new int[width * height];

        // Use a queue to enqueue cell indexes in order to floodfill all the reachable area starting from the adventurer. Again, screw up the proper user of generics.
        Queue<Integer> floodFillQueue = new ArrayDeque();
        floodFillQueue.add(adventurerSpot); // Seed the queue with the adventurer himself.

        // Each cell thies to populate its neighbours to the queue. However no cell will enter the queue more than once if it is not featuring a better path than before.
        // This way, all the reachable cells will be reached eventually.
        while (!floodFillQueue.isEmpty()) {
            nextCellIndex = floodFillQueue.poll();

            // Locate the four neighbours of this cell.
            // We don't need to bother of checking for wrapping-around or walking into an invalid cell indexes because we added a layer of walls in the beggining,
            // and this layer of wall will ensure that there is always something in each direction from any reachable cell.
            int[] neighbourCells = {nextCellIndex + 1, nextCellIndex - 1, nextCellIndex + width, nextCellIndex - width};

            // For each neighbouring cell...
            for (int neighbourCellIndex : neighbourCells) {
                // Find the cell content. Considers doors as walls.
                char neighbourCellContent = dungeon.replaceAll("[A-Z]", "#").charAt(neighbourCellIndex);

                if (neighbourCellIndex != adventurerSpot // If we are not going back to the start ...
                        & neighbourCellContent != 35 // ... nor walking into a wall or a door that can't be opened (35 == '#') ...
                        & (previousWaypoint[neighbourCellIndex] < 1 // ... and the neighbour cell is either unvisited ...
                            | cellDistance[nextCellIndex] + 1 < cellDistance[neighbourCellIndex])) //  ... or it was visited before but now we found a better path ...
                { // ... then:
                    cellDistance[neighbourCellIndex] = cellDistance[nextCellIndex] + 1; // Update the cell distance.
                    previousWaypoint[neighbourCellIndex] = nextCellIndex; // Update the waypoint so we can track the way from this cell back to the adventurer.
                    floodFillQueue.add(neighbourCellIndex); // Enqueue the cell once again.
                    if (neighbourCellContent > 32) keysOrTreasureFound += neighbourCellContent; // If we found something in this cell (32 == space), take a note about that.
                }
            }
        }

        // Brute force solutions chosing each one of the interesting things that we found and recursively solving the problem as going to that interesting thing.
        // Warning: This has an exponential complexity. Also, if we found something interesting by more than one path, it will compute that redundantly.
        result = keysOrTreasureFound.chars().distinct().mapToObj(keyOrTreasure -> {
            String tracingWay = "", savedPreviousPath = previousPath;

            // From our keyOrTreasure, trace back the path until the adventurer is reached, adding (in reverse order) the steps needed to reach it.
            for (waypointCellIndex = dungeon.indexOf(keyOrTreasure); waypointCellIndex != adventurerSpot; waypointCellIndex = previousWaypoint[waypointCellIndex]) {

                // Use the difference in cell indexes to see if it is going up, down, right or left.
                cellIndexDifference = waypointCellIndex - previousWaypoint[waypointCellIndex];
                tracingWay = (cellIndexDifference == width ? "D" : cellIndexDifference == -width ? "U" : cellIndexDifference == 1 ? "R" : "L") + tracingWay;
            }

            // If this path is going to surely be longer than some other path already found before, prune the search and fail this path.
            if (bestSolutionSoFar.length() <= (previousPath + tracingWay).length()) return failureFlag;

            // Prepare for recursion, recording the current path as part of the next level recursion's previous path.
            previousPath += tracingWay;

            // Now that we traced our way from the adventurer to something interesting, we need to continue our jorney through the remaining items.
            // For that, create a copy of the dungeon, delete the door of the key that we found (if it was a key),
            // move the adventurer to the thing that we just found and recursively solve the resulting simpler problem.
            String nextRoundPartialSolution = solvingRound(dungeon
                        .replace('@', ' ') // Remove the adventurer from where he was...
                        .replace((char) keyOrTreasure, '@') // ... and put him in the spot of the key or treasure.
                        .replace((char) (keyOrTreasure - 32), ' ')); // ... and if it was a key, delete the corresponding door ([- 32] converts lowercase to uppercase, won't do anything in the case of the treasure).

            // Recursion finished. Now, get back the previous path of the previous recursion level.
            previousPath = savedPreviousPath;

            // If the subproblem resulted in a failure, then it is unsolvable. Otherwise, concatenates the subproblem solution to the steps that we took.
            return nextRoundPartialSolution == failureFlag ? failureFlag : tracingWay + nextRoundPartialSolution;

        // From all the paths we took, choose the shorter one.
        }).reduce(failureFlag, (a, b) -> a.length() < b.length() ? a : b);

        // Now that we have the result of this recursion level and solved this particular dungeon instance,
        // cache it to avoid recomputing it all again if the same instance of the dungeon is produced again.
        cachedResults.put(dungeon, result);
        return result;
    }
}

Prendre connaissance

Pour l'exécuter, essayez ceci:

javac G.java
java G ./path/to/file/with/dungeon.txt

Ou si vous exécutez la version non golfée, remplacez celle G-ci par TreasureHunt.

Le fichier doit contenir le donjon. L'entrée ne doit pas se terminer par un saut de ligne. De plus, il n'accepte que les fins de ligne au \nformat. Cela ne fonctionnera pas avec \r\nou avec \r.

En outre, il ne valide ni ne désinfecte l'entrée. Si l'entrée est mal formée, le comportement n'est pas défini (susceptible de lever une exception). Si le fichier est introuvable, une exception sera levée.

Remarques

Ma première implémentation quelque part près de 1100 octets n'a pas pu résoudre le 5ème cas de test dans un délai raisonnable. La raison en est que mon implémentation force toutes les permutations possibles des objets de collection (c'est-à-dire les clés et le trésor) qui sont accessibles (c'est-à-dire non enfermés dans une pièce inaccessible).

Dans le pire des cas, avec les 26 clés et le trésor, ce serait 27! = 10,888,869,450,418,352,160,768,000,000 permutations différentes.

Le PO n'a pas précisé que la réponse devrait être quelque chose qui s'est déroulé dans un délai raisonnable. Cependant, je considère qu'il s'agit d'une échappatoire que je ne voudrais pas exploiter. J'ai donc décidé de le faire fonctionner dans un délai acceptable pour tous les cas de test. Pour y parvenir, mon programme révisé propose un élagage dans les chemins de recherche qui se sont avérés être pire que certains connaissent déjà la solution. De plus, il met également en cache des sous-solutions (c'est-à-dire la programmation dynamique) pour éviter de recalculer de nombreux donjons identiques qui pourraient survenir. Avec cela, il est capable de résoudre le 5ème cas de test en un peu plus d'une minute sur mon ordinateur.

La solution est récursive. L'idée est d'abord d'amener l'aventurier à un objet (une clé ou le trésor). Dans le cas d'une clé, une fois que l'aventurier l'a atteinte, un nouveau donjon similaire est généré avec la clé et la porte supprimées et l'aventurier s'est déplacé à l'endroit où se trouvait la clé. Avec cela, le donjon plus simple généré est résolu récursivement jusqu'au point où le trésor est atteint ou l'algorithme conclut qu'il n'y a aucun élément accessible. L'ordre des éléments à visiter est forcé brut avec l'élagage et la mise en cache comme expliqué ci-dessus.

La recherche de chemin entre l'aventurier et les objets se fait avec un algorithme qui ressemble à la fois à floodfill et à Dijkstra.

Enfin, je soupçonne que ce problème est NP-complet (enfin, la version généralisée sans limitation du nombre de portes / clés). Si cela est vrai, ne vous attendez pas à des solutions qui résolvent de manière optimale de très grands donjons avec des miryades de portes et de clés dans un délai raisonnable. Si des chemins sous-optimaux étaient autorisés, alors il serait facilement traçable avec quelques heuristiques (allez simplement au trésor si possible, sinon allez à la clé la plus proche).