https://makecode.com/_i5VH6XEsMPyg
最近突然想來做個可以用在動物行為課程的線上迷宮，能夠學習與記憶的動物，在面臨迷宮挑戰時，可以越來越快完成，這個迷宮就是用來體驗這件事。
進入這個迷宮之後，主角會出現在最左邊一欄，而終點會在最右邊一欄，當你費盡心力到達終點後，畫面會顯示你的完成時間，然後就會把你傳送回原來的地點，你必須再度找到終點。
每次完成後，都可以看到你的歷次完成時間。如果你是記性還不錯的動物，你應該可以表現出越來越快完成的趨勢(吧?)
像這類型的活動，以往我是印成紙本發給學生用紙筆完成，但是計時或統計等等都有點麻煩，現在可以用線上完成，真是方便不少。
接下來是程式的部分，這個迷宮是用深度優先搜尋演算法（Depth-First-Search，DFS）來完成的。
首先建立一個填滿0的二維陣列，0代表牆，1代表可移動的空間。未來留下的牆一定在奇數行列的位置，所以接下來任選一個偶數行列的格子開始，選擇任意一個可以打通的方向，把牆打破，能打破代表牆的另一邊還沒有走過，而且不可以把最外圍四周的牆打破。
最後會走到一個格子是完全沒有可以打通的方向，此時就後退到有可以打通方向的格子。
用這個方式就可以建立一個完全歷遍的迷宮，但是這種DFS會產生一條很長一段沒有岔路的通道。所以在建立DFS迷宮之後，再隨機把幾面牆打掉。
最後得到一個處理過的二維陣列，再利用Arcade的內建功能，依據這個陣列建立畫面中的牆或是走道。
迷宮生成還有其他不同的演算法，我也試了用Prim演算法做最小生成樹的，生成一個不同形式的迷宮
https://makecode.com/_J0LMkxHb0Ma1
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function initializeMaze(rows: number, cols: number): number[][] {
let maze: number[][] = [];
for (let i = 0; i < rows; i++) {
let row: number[] = [];
for (let j = 0; j < cols; j++) {
row.push(0); // Fill each cell with 0 (representing a wall)
}
maze.push(row);
}
return maze;
}
function createVisitedArray(rows: number, cols: number): number[][] {
let visited: number[][] = [];
for (let i = 0; i < rows; i++) {
let row: number[] = [];
for (let j = 0; j < cols; j++) {
row.push(0); // Fill each cell with 0 (representing unvisited)
}
visited.push(row);
}
return visited;
}
// 判斷當前格子是否有路可走
function ifHasRoute(x: number, y: number, maze: number[][], visited: number[][], nr: number, nc: number) {
let directions = [];
if (x - 2 > 0 && !visited[y][x - 2]) directions.push([-1, 0]);
if (x + 2 < nc && !visited[y][x + 2]) directions.push([ 1, 0]);
if (y - 2 > 0 && !visited[y - 2][x]) directions.push([ 0, -1]);
if (y + 2 < nr && !visited[y + 2][x]) directions.push([ 0, 1]);
if (directions.length > 0) {
// 隨機return一個可走的方向
return directions[Math.floor(Math.random() * directions.length)];
} else {
return [0, 0]; // 沒有可走的路
}
}
// DFS 生成迷宮的 function
function dfsMaze(maze: number[][], visited: number[][], nr:number, nc:number) {
let route: number[][] = [];
// 隨機選擇起始位置
let x = Math.floor(Math.random() * ((nc - 1) / 2)) * 2 + 1;
let y = Math.floor(Math.random() * ((nr - 1) / 2)) * 2 + 1;
route.push([x, y]);
visited[y][x] = 1;
maze[y][x] = 1; // 設置起始點為路徑
let way = ifHasRoute(x, y, maze, visited, nr, nc);
while (route.length > 0) {
//console.log("" + x + "_" +y)
if (way[0] === 0 && way[1] === 0) {
// 無路可走則回退
route.pop();
if (route.length > 0) {
x = route[route.length - 1][0];
y = route[route.length - 1][1];
way = ifHasRoute(x, y, maze, visited, nr, nc);
}
} else {
// 拆除牆並移動
maze[y + way[1]][x + way[0]] = 1; // 打開牆
x = x + 2 * way[0];
y = y + 2 * way[1];
maze[y][x] = 1; // 新的格子成為路徑
visited[y][x] = 1;
route.push([x, y]);
way = ifHasRoute(x, y, maze, visited, nr, nc); // 繼續新路徑
}
}
}
// 隨機打開牆，形成額外的路徑
function openRandomWall(maze: number[][], nr: number, nc: number) {
let x = Math.floor(Math.random() * ((nc - 1) / 2)) * 2 + 1;
let y = Math.floor(Math.random() * ((nr - 1) / 2)) * 2 + 1;
let possibleDirections = [];
if (x - 2 > 0 && maze[y][x - 1] === 0) possibleDirections.push([-1, 0]); // 左邊
if (x + 2 < nc && maze[y][x + 1] === 0) possibleDirections.push([1, 0]); // 右邊
if (y - 2 > 0 && maze[y - 1][x] === 0) possibleDirections.push([0, -1]); // 上邊
if (y + 2 < nr && maze[y + 1][x] === 0) possibleDirections.push([0, 1]); // 下邊
if (possibleDirections.length > 0) {
let direction = possibleDirections[Math.floor(Math.random() * possibleDirections.length)];
maze[y + direction[1]][x + direction[0]] = 1; // 打開牆
}
}
function generateMaze(nr: number, nc: number): number[][] {
let maze: number[][] = initializeMaze(nr, nc); // Initialize maze (0 means wall, 1 means path)
let visited: number[][] = createVisitedArray(nr, nc); // Record whether each cell has been visited
// Generate maze using DFS
dfsMaze(maze, visited, nr, nc);
// Open additional walls to create multiple paths
let additionalPaths = Math.floor((nr/10) * (nc/10)); // Open some additional walls
for (let i = 0; i < additionalPaths; i++) {
openRandomWall(maze, nr, nc);
}
return maze;
}
function renderMaze(maze: number[][]){
for (let y = 0; y < maze.length; y++) {
for (let x = 0; x < maze[y].length; x++) {
if(maze[y][x] === 0){
tiles.setTileAt(tiles.getTileLocation(x, y), sprites.dungeon.floorLight0)
tiles.setWallAt(tiles.getTileLocation(x, y), true)
}
else{
tiles.setTileAt(tiles.getTileLocation(x, y), assets.tile`transparency16`)
}
}
}
}
function print(array:number[][]){
for (let i = 0; i < array.length; i++) {
console.log(array[i])
}
console.log("---------------------------")
}
function main(){
game.showLongText("終點在最右一欄，請快速找到它。\n每次到達之後會被送回原點，再走一次\n試試看你能不能越走越快", DialogLayout.Bottom)
tiles.setCurrentTilemap(tilemap`map`)
const nr = 39;
const nc = 39;
let maze = generateMaze(nr, nc);
let timeArray:number[] = [];
renderMaze(maze);
// 設定主角
let mySprite = sprites.create(img`
b b b b b b b b
1 1 1 5 5 1 1 1
1 f 1 5 5 1 f 1
1 1 1 5 5 1 1 1
5 5 5 5 5 5 5 5
5 5 5 5 5 5 5 5
b b 5 5 5 5 b b
. b b b b b b .
`, SpriteKind.Player);
let spritePosY = Math.floor(Math.random() * ((nr - 1) / 2)) * 2 + 1;
tiles.placeOnTile(mySprite, tiles.getTileLocation(1, spritePosY));
scene.cameraFollowSprite(mySprite);
controller.moveSprite(mySprite, 200, 200);
let startTime = game.runtime();
let endTime;
let food = sprites.create(img`
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
`, SpriteKind.Food);
let foodPosY = Math.floor(Math.random() * ((nr - 1) / 2)) * 2 + 1;
tiles.placeOnTile(food, tiles.getTileLocation(nc - 2, foodPosY));
//主角到達終點
sprites.onOverlap(SpriteKind.Player, SpriteKind.Food, function(sprite: Sprite, otherSprite: Sprite) {
endTime = game.runtime();
timeArray.push(endTime - startTime);
tiles.placeOnTile(mySprite, tiles.getTileLocation(1, spritePosY));
let timeText = "";
for(let i = 0; i< timeArray.length; i++){
if (i == 0) { timeText = (1) + "-> " + (timeArray[0]/1000)}
else{
timeText += "\n" + (i +1) +"-> " + (timeArray[i]/1000);
}
}
//game.splash(timeText);
game.showLongText(timeText, DialogLayout.Bottom)
startTime = game.runtime();
})
}
main();
