python 实现推箱子

非常喜欢推箱子的游戏，想用代码写个解决方案，但是没有足够的时间自己想解决方案了。参考了某博客的代码：https://blog.csdn.net/weixin_33316051/article/details/113670665
代码看是看了，但是没看懂，也没跑通orz……

level_file_path = 'level_file.txt'

class gameshortest:

    def __init__(self, line, col=10):
        """
        给一个图，长度为100的字符串表示。
        0空地 1墙 2箱子起始位置 3箱子终点位置 4人的起始位置
        :param line: 地图，用字符串表示，每一行表示每一关的地图。
        :param col: 地图的长宽，由于设定为10*10，默认为10
        """
        self.line = line
        
        # 0-路  1-墙  2-箱子开始  3-箱子结束  4-人
        # sta和en 表示开始的状态，结束的状态
        # sta只有2,4,0， 2表示箱子开始位置,4表示人的位置,0表示其他。
        # en只有1,3,0， 1表示墙,3表示箱子结束位置,0表示其他。
        # 现在只需要把sta状态中的2位置移动到en的3的位置即满足条件

        self.sta = ''
        self.en = ''
        self.col = col

        # px, py表示人的位置
        self.px, self.py = -1, -1

        # paths记录最短路径(可能有多条)
        self.paths = []

        # len记录最短路径长度
        self.len = -1
        
        self.pre()
        self.bfs()
        print(self.paths)

    def pre(self):

        """
        1.获得sta开始状态和en结束状态
        2.获得人的起始位置px,py
        第一关的地图可视化为

        1111111111
        1111111111
        1110001111
        1110221111
        1114201111

        1111100111
        1111300111
        1113300111
        1111111111
        1111111111
        """

        # mp = []
        # for pos in range(0, 100, 10):
            # mp.append(self.line[pos : pos + 10])

        # print(self.line)
        # for x in mp:
        # print(x)

        for pos, enum in enumerate(self.line):
            cx, cy = pos // 10, pos % 10     # 当前位置坐标
            if enum == '4':
                self.px, self.py = cx, cy    # 人的起始位置
            
        # 0-路  1-墙  2-箱子开始  3-箱子结束  4-人
        # 开始状态只有 2,4,0，结束状态只有 1,3,0

        # 现在只需要把sta开始的状态中的2位置移动到en的3的位置即满足条件
        # stadic：0-0 路是路  1-0 ？？  2-2 箱子开始是箱子  3-0 箱子结束位置是路  4-4 人初始位置是人
        # endic：0-0 路是路  1-1 墙是墙  2-0 箱子开始位置变成路  3-3 箱子结束是箱子  4-0 人初始位置变成路
        stadic = {'0': '0', '1': '0', '2': '2', '3': '0', '4': '4'}
        endic = {'0': '0', '1': '1', '2': '0', '3': '3', '4': '0'}
        
        # 字符串拼接，得到起止状态
        for x in self.line:
            self.sta += stadic[x]
            self.en += endic[x]
        print(self.sta)
        print(self.en)

    def is_ok(self, sta):

        """
        sta状态中的2位置移动到en的3的位置。
        :param sta:
        :return:
        """
        for s, e in zip(sta, self.en):
            if e == '3' and s != '2':
                return False
        return True    # 当前状态 sta 就是满足要求的最终状态

        
    def bfs(self):
        """
        bfs获得最短路径保存到paths中
        :return:
        """

        # 4个方向，小写代表只是人移动，大写表示人推着箱子一起移动
        dirs = [[-1,0,'u','u'],[1,0,'d','d'],[0,1,'r','r'],[0,-1,'l','l']]

        # 把开始的状态进入队列(list模拟)，状态包括字符串表示的当前状态、当前的路径、当前人的位置
        states = [[self.sta, '', self.px, self.py]]

        # 访问数组(dict模拟)，访问过的状态(字符串)不再访问
        visi = {}
        visi[self.sta] = 1
        s_len = 1000

        while len(states) > 0:
            print(states)
            sta, path, px, py = states[0]  # 初始状态：状态、路径、人的位置

            # 4状态的位置
            ppos = px * self.col + py    # 人的真实位置（0-100）
            states = states[1:]          # 把前面的状态剔掉
            
            if len(path) > s_len:    # 如果路径长度大于 1000，就……不玩了？？
                break
            
            print(sta)
            # 保存最短路径到paths中
            if self.is_ok(sta):
                if self.len == -1 or len(path) == self.len:    # 应该是 <= 吧？
                    self.paths.append(path)
                    self.len = len(path)
                    continue
            
            
            for dir in dirs:
                # 向四个方向移动一步后人的坐标
                cx, cy = px + dir[0], py + dir[1]
                pos = cx * self.col + cy    
                
                # 向四个方向移动两步后人的坐标
                nx, ny = px + 2*dir[0], py + 2*dir[1]
                npos = nx*self.col + ny
        
                # 0-路  1-墙  2-箱子  3-箱子结束  4-人
                if not (nx>=0 and nx==0 and ny):
                    continue
            
                # 括号中条件为真（nx=0,ny≠0），继续执行下面的语句
                # 括号中条件为假，跳过下面的语句
                
                # python中字符串不可更改，于是把字符串变成list更改状态后再转换为字符串
                if sta[pos] == '2' and sta[npos] == '0' and self.en[npos] != '1':

                    # 人和箱子一起推动，sta中连着的状态为4 2 0，en中第三个不能为1。推完之后sta变为0 4 2
                    digits = [int(x) for x in sta]
                    digits[ppos], digits[pos], digits[npos] = 0,4,2
                    new_sta = ''.join(str(x) for x in digits)

                    if new_sta not in visi:
                        visi[new_sta] = 1
                        states.append([new_sta, path+dir[3], cx, cy])
            
                elif sta[pos] == '0' and self.en[pos] !='1':
                    # 人动箱子不动，sta中连着的状态为4 0，en中第二个不能为1。
                    digits = [int(x) for x in sta]
                    digits[ppos], digits[pos] = 0, 4
                    new_sta = ''.join(str(x) for x in digits)

                    if new_sta not in visi:
                        visi[new_sta] = 1
                        states.append([new_sta, path + dir[2], cx, cy])


if __name__ == '__main__':

    f = open(level_file_path, encoding='utf-8')
    cnt = 0

    while(1):
        line = f.readline()
        line = line.strip('\n')

        if len(line)==0:
            break

        gs = gameshortest(line)

level_file.txt 文件中的内容是这样的：

1111111111111111111111100011111110221111111420111111111001111111300111111330011111111111111111111111
1111111111104000000110000200111001101011100100101110010010111001011001110030000111111111111111111111
1111111111111111111111111111111110311111140020001110230020111111311111111111111111111111111111111111
1111111111111111111111100011111110221111111013311111102301111110040111111111111111111111111111111111
1111111111111111111111111111111100000111112111001113030020111400100011111111111111111111111111111111
1111111111111111111111111111111110011111100000011111001220111140300311111111111111111111111111111111
1111111111110040001110000000111001110011110011001111020130111100002011111311111111111111111111111111
1111111111111111111111111111111100111111100320001110131210111000000411111111111111111111111111111111
1111111111111111111111111111111100000111100111011110002020111000133411111111111111111111111111111111
1111111111111111111111100111111110004111111101011111312100111132001011113000201111111111111111111111
1111111111111111111111000001111131103111110402011111001201111100100111111111111111111111111111111111
1111111111111111111111100001111113112011110234001111001000111100001111111111111111111111111111111111
1111111111111111111111111001111110204111111020011111300101111130000111111111111111111111111111111111
1111111111111111111111143001111100000111110010211111001203111111101011111110001111111111111111111111
1111111111111111111111111111111100001111110202111111033420111111130011111111111111111111111111111111
1111111111111111111111110001111100230111114032301111110120111111000111111111111111111111111111111111
1111111111111111111111110031111102010111110020011111031401111100001111111111111111111111111111111111
1111111111111111111111111104111113110011110330201111021200111100001111111111111111111111111111111111
1111111111111111111111000111111100330111110011211111100100111112000411111001111111111111111111111111
1111111111111111111111100001111103032111110024001111111010111111100011111111111111111111111111111111

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note

• 看代码遇到看不懂的行，不要死磕，试着从运行结果推断其作用。
• 希望有一天能完完全全实现一个自己的解决方案。