Difference between revisions of "Dynamically Sized Maze"
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Revision as of 13:53, 27 December 2014
This article will describe a technique to build mazes that can grow in all directions, creating a very organic appearance.
Example
$ ./dynamic.pl 250 1419688365 #### ! ! !########################################################## ##_ _ ! ! !###################################################### _ _!_ _ ! ! ! ! !############################################## _ _!_!_ _ _ _ _ _!############################################ ##_! _ _ ! _ _ _ _! ! !########################################## ####_! _ _!_ _ _ _ _ _!######################################## ####_ ! _ _! ! _ _ _!######################################## ######_! !_ _! ! !_ _!########################################## ######_ !_ _! _! ! ! ! !########################################## ######_ ! _ _ _! ! _ _ _!######################################## ######_ ! ! _ _ !_ _! _!################## !################## ######_ !_ !_ _! ! ! _!################_ _!################ ########_!_! _! ! ! ! !_ _!##############_ ! ! ! ! ! ! !###### ######_ _ _! _!_ ! ! _! _! !############_ _ _ _ _ ! ! !## ####_ ! !_ _!_! ! ! _!############_!_!_ _ !_ _ _! ## !_ ! ! !_ ! ! !##_!_! !_! ! _! !##############_ ! !_ _! _! _ _ _!_! _! !_ _! !_ _ _ _!_ _ _!############_ _ !_ _! _ _! ! ! _ ! _!#### ! ! !####_!_ _!_!_!## ##_!_!_!_!_!##_! _!_ ! _!_!_!_!_!_!####_ _ _! ! !_ _!###### ################_! ! !_! _ _!######## !_ !_ _! ! !###### ################_ !_ _! _ _! _!######_ _ _!_!_! _!_ _!#### ################_ ! _ _!_ _! ! ! ! ! _!_!####_ _ ! _!#### ##################_! _!##_ _!########_! ! _!#### ####################_!_!######_!_!_!_!_!_!_!##########_ !_! _!#### ######################################################_ _!#### ########################################################_!_!_!######
Source code
#!/usr/bin/env perl
use strict;
use warnings;
no warnings 'uninitialized';
no warnings 'recursion';
use List::Util qw/min max shuffle/;
# Command-line options
my $CELLS = $ARGV[0] || 250;
my $SEED = $ARGV[1] || time();
srand($SEED);
# Constants
my %DIRECTIONS = (
N => { dy => -1, opposite => 'S' },
S => { dy => 1, opposite => 'N' },
E => { dx => 1, opposite => 'W' },
W => { dx => -1, opposite => 'E' },
);
# Variables
my $map = {};
my ( $min_x, $min_y, $max_x, $max_y ) = ( 0, 0, 0, 0 );
my $count = 0;
# Code
carve( 0, 0, 'E' );
print output();
print "$0 $CELLS $SEED # => ( $min_x, $min_y, $max_x, $max_y )\n";
sub carve {
my ( $x0, $y0, $direction ) = @_;
my $x1 = $x0 + $DIRECTIONS{$direction}{dx};
my $y1 = $y0 + $DIRECTIONS{$direction}{dy};
return if defined $map->{$y1}{$x1}; # already visited
$min_x = min( $min_x, $x1 );
$max_x = max( $max_x, $x1 );
$min_y = min( $min_y, $y1 );
$max_y = max( $max_y, $y1 );
$map->{$y0}{$x0}{$direction} = 1;
$map->{$y1}{$x1}{ $DIRECTIONS{$direction}{opposite} } = 1;
return if $count++ > $CELLS;
for my $new_direction ( shuffle keys %DIRECTIONS ) {
carve( $x1, $y1, $new_direction );
}
}
sub output {
my $output = '';
for my $y ( $min_y .. $max_y ) {
for my $x ( $min_x .. $max_x ) {
if ( ref $map->{$y}{$x} ) {
$output .= $map->{$y}{$x}{S} ? ' ' : '_';
$output .= $map->{$y}{$x}{E} ? ' ' : '!';
}
else {
$output .= '##';
}
}
$output .= "\n";
}
return $output;
}
Description
This is a simple recursive backtracker that starts at position {0,0} and can grow into all directions.
- Start carving from (x0,y0) into a specific direction.
- Calculate the new coordinates (x1,y1).
- Return if the new position was already visited.
- Repeat the process from the new position, trying all possible directions.
In most mazes, the process terminates when all coordinates were visited; but in our case there is no limit for growth, so we must terminate after an arbitrary limit.
Another important point is that, since the maze can become very sparse, we use a hash table instead of an array to store the cells.
Usage
$ ./dynamic.pl [length] [random seed]
More examples
$ ./dynamic.pl 250 1419687187 ################################## ! !######################################## ################################_ ! ! ! !################################## ################################_ !_ _ _ _!################################ ################################_ ! _! _ _!################################ ################################_ ! _ _!################################## ##############################_ _! _!_!#################### ! ! !########## ##############################_ ! ! ! !####################_ _! !###### ##############################_ !_ _ ! !####################_!_! _!#### ##############################_ !_ _!################_ !_!_! _! !## ############################## !_!_! ! _ _!###### ! ! !##_ _!_ !_ _ _ _! ############################_ _ _ _! _!######_ _ _!_ !_ !_ _ _! ##########################_ _! _ _! ! ! !## !_ ! _ _!##_!_ ! !_ _ !_!## ##########################_ ! _ ! _ _ !_ _ _! _! !_ _ _! !_ _!## ##########################_ !_ _!_ _! !_ !_ _!_ _ _! _ _! !_!#### ########################_ _! _ ! !_!_!_ ! _! _ _!_ _!_!###### ########################_ _!_!_!_!_! _!_ !_!_ _ ! !_ _ _!#### ##########################_!_!_!######## !_! _!##_!_!####_ ! _!#### ################################ ! ! !_ _!############_!_!_!_!_!_!###### ##############################_ _ ! !_!_!################################ ################## ! !########_ ! ! ! !_!#################################### ################_ ! ! !##_ _!_ _ _ _! ! !################################ ################_ ! _ _!_ _ _ _ _ _ _!############################## ################_ !_! ! _!##_! !_ _ _ _! _!############################## ################_ !_ _! ! !_ ! _ !_ _!############################ ############ ! !_ _ ! _ !_ !_!_!_!_ _!############################ ##########_ !_ !_!_!_ _!######_!_!_!############################## ##########_ ! !_!######_!_!_!############################################ #### ! !##_ !_!_!_!########################################################## ##_ !_ _!############################################################## _ _!_ !_!################################################################ _ _ _ !_!_!################################################################## _ ! _!#################################################################### _ !_ _!#################################################################### _ _ !_!###################################################################### _ _!###################################################################### ##_!_!########################################################################
$ ./dynamic.pl 250 1419687341 ######## ! !############################################################ #### !_ _!########################################################## ##_ _ _! ! ! ! !###################################################### _ _!_ _ _ ! ! ! ! !############################################## _ !_!_!_ _ _ ! ! ! !######################################## ##_!_!_! _! !##_!_!_ _! _ _!###################################### ######_ _!####_ ! _! _! ! !#################################### ########_!_! _!##_ _! _! _ _!#################### ! !########## ############_! _!##_!_ !_ ! _ _!########## ! !####_ ! ! ! ! !## ############ !_! _!####_ _ _! _!##########_ ! ! !_ ! _! ######## !_ _!######_!_ _ _!#### ! ! !_ ! _ _ ! !_!_!_!_!_!## ######_ !_!_!########## !_ _!##_ _ ! !_!_ _! _!########## ####_ !_!_!######## ! ! ! ! _!##_ ! !_!##_ _!########## ####_ !_! !########_ _ _ _!_ _ _!####_! !_!_!######_!_!_!############ ####_ _!######_ _ ! ! ! ! ! ! !_ _!########################## ######_!_! _!########_!_ _ ! _!########################## ########_ _!############_!_!_!_!_!_ !_!############################ ######_ _ _!#### ! ! ! ! !##########_!_!############################## ######_ _ _!##_ _ _!########################################## ####_ _ _ _! ! ! _!_!_! _!########################################## ####_ _ _ ! _ _ _! !_ _!########################################## ####_ _! _!_! _ _!########################################## ####_ !_! _ _!_ !_!_!_!############################################ ####_ _!####_! _!################################################ ######_!_!_!####_ _ _!################################################ ################_ _ _!################################################ ###### ! ! ! !##_ _!################################################ ## !_ _ !_ _!_!################################################## _ _ !_!_ !_ _ _ _!################################################ _ !_! !_ ! _ ! _!################################################ ##_! _ ! ! ! ! ! _! !############################################## ####_!_! _!_ _! _! _ _!############################################ ######_ _! ! _!_ _! _!############################################ ####_ _ _!_ _!_ ! !_!############################################## ####_ _ ! !_ ! _!############################################## ######_!_ ! ! ! !_!_!################################################ ########_ ! ! !_!#################################################### ########_ !_!_!###################################################### ##########_!_!##########################################################
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