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Juego Recorrer el tablero¶

Reglas del juego:

Es un juego de cero jugadores, se juega automáticamente
Se utiliza un tablero de n×n casillas
En el tablero las celdas vacías se representan mediante un punto medio "·"
En el tablero hay barreras representadas por celdas con un símbolo "#"
Las barreras pueden ser de un tamaño de un elemento o de varios elementos. Si son varios elementos seguidos pueden estar situados formando una barrera en posición vertical o en posición horizontal
El jugador aparece en el tablero en una posición aleatoria vacía, esto es el jugador aparece en una posición no ocupada por una barrera.
El jugador marca la celda en la que aparece y todas por las que va pasando con una letra "A"
El jugador se mueve de una en una casilla en forma de cruz, esto es hacia arriba o abajo o derecha o izquierda
El objetivo del juego consiste en que el jugador pase por todas las casillas del tablero salvo por las barreras que no puede atravesar
Si el jugador pasa por una casilla por la que ya hubiera pasado previamente la letra mayúscula "A" se transforma en una letra minúscula "a"
Por cada letra mayúscula se obtiene un punto positivo, por cada letra mayúscula se obtiene medio punto negativo.
Cuando el jugador ha recorrido todo el tablero el juego termina y se calcula la puntuación total alcanzada
El objetivo es maximizar la puntuación obtenida al finalizar el juego

In [5]:

import random

class Juego:
    def __init__(self, n):
        self.n = n
        self.tablero = [['·' for _ in range(n)] for _ in range(n)]
        self.barreras = []
        self.jugador = None
        self.puntuacion = 0

    def generar_barreras(self):
        for _ in range(max(1, int(0.0354*n**2+0.9856*n-1.8752))):
            fila = random.randint(0, self.n-1)
            columna = random.randint(0, self.n-1)
            self.barreras.append((fila, columna))
            self.tablero[fila][columna] = '▒'

    def generar_jugador(self):
        while True:
            fila = random.randint(0, self.n-1)
            columna = random.randint(0, self.n-1)
            if (fila, columna) not in self.barreras:
                self.jugador = (fila, columna)
                self.tablero[fila][columna] = 'A'
                break

    def mover_jugador(self, direccion):
        fila, columna = self.jugador
        if direccion == 'arriba' and fila > 0:
            fila -= 1
        elif direccion == 'abajo' and fila < self.n-1:
            fila += 1
        elif direccion == 'izquierda' and columna > 0:
            columna -= 1
        elif direccion == 'derecha' and columna < self.n-1:
            columna += 1

        if self.tablero[fila][columna] == '·':
            self.puntuacion += 1
        elif self.tablero[fila][columna] == 'A':
            self.puntuacion -= 1

        self.tablero[self.jugador[0]][self.jugador[1]] = 'a' if self.tablero[self.jugador[0]][self.jugador[1]] == 'A' else '.'
        self.tablero[fila][columna] = 'A'
        self.jugador = (fila, columna)

    def jugar(self):
        self.generar_barreras()
        self.generar_jugador()
        print(self.barreras)
        for row in self.tablero:
            print(*row)
        print()

        while self.puntuacion < (self.n * self.n) - len(self.barreras):
            direccion = random.choice(['arriba', 'abajo', 'izquierda', 'derecha'])
            self.mover_jugador(direccion)

        self.mostrar_tablero()
        print("Puntuación total:", self.puntuacion)

    def mostrar_tablero(self):
        for fila in self.tablero:
            print(' '.join(fila))

if __name__ == "__main__":
    n = 6     # tamaño del tablero n×n
    juego = Juego(n)
    juego.jugar()

[(5, 4), (5, 4), (1, 5), (1, 3), (3, 0)]
A · · · · ·
· · · ▒ · ▒
· · · · · ·
▒ · · · · ·
· · · · · ·
· · · · ▒ ·

---------------------------------------------------------------------------
KeyboardInterrupt                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-5-2aee6c58073b> in <cell line: 66>()
     67     n = 6     # tamaño del tablero n×n
     68     juego = Juego(n)
---> 69     juego.jugar()

<ipython-input-5-2aee6c58073b> in jugar(self)
     55         while self.puntuacion < (self.n * self.n) - len(self.barreras):
     56             direccion = random.choice(['arriba', 'abajo', 'izquierda', 'derecha'])
---> 57             self.mover_jugador(direccion)
     58 
     59         self.mostrar_tablero()

<ipython-input-5-2aee6c58073b> in mover_jugador(self, direccion)
     36             columna += 1
     37 
---> 38         if self.tablero[fila][columna] == '·':
     39             self.puntuacion += 1
     40         elif self.tablero[fila][columna] == 'A':

KeyboardInterrupt:

Modificado el método mover_jugador para restar 0.5 puntos en lugar de 1 punto cuando el jugador pasa por una casilla que ya ha visitado previamente.

In [2]:

import random

class Juego:
    def __init__(self, n):
        self.n = n
        self.tablero = [['·' for _ in range(n)] for _ in range(n)]
        self.barreras = []
        self.jugador = None
        self.puntuacion = 0

    def generar_barreras(self):
        for _ in range(n):
            fila = random.randint(0, self.n-1)
            columna = random.randint(0, self.n-1)
            self.barreras.append((fila, columna))
            self.tablero[fila][columna] = '#'

    def generar_jugador(self):
        while True:
            fila = random.randint(0, self.n-1)
            columna = random.randint(0, self.n-1)
            if (fila, columna) not in self.barreras:
                self.jugador = (fila, columna)
                self.tablero[fila][columna] = 'A'
                break

    def mover_jugador(self, direccion):
        fila, columna = self.jugador
        if direccion == 'arriba' and fila > 0:
            fila -= 1
        elif direccion == 'abajo' and fila < self.n-1:
            fila += 1
        elif direccion == 'izquierda' and columna > 0:
            columna -= 1
        elif direccion == 'derecha' and columna < self.n-1:
            columna += 1

        if self.tablero[fila][columna] == '·':
            self.puntuacion += 1
        elif self.tablero[fila][columna] == 'A':
            self.puntuacion -= 0.5

        self.tablero[self.jugador[0]][self.jugador[1]] = 'a' if self.tablero[self.jugador[0]][self.jugador[1]] == 'A' else '.'
        self.tablero[fila][columna] = 'A'
        self.jugador = (fila, columna)

    def jugar(self):
        self.generar_barreras()
        self.generar_jugador()

        while self.puntuacion < (self.n * self.n) - len(self.barreras):
            direccion = random.choice(['arriba', 'abajo', 'izquierda', 'derecha'])
            self.mover_jugador(direccion)

        self.mostrar_tablero()
        print("Puntuación total:", self.puntuacion)

    def mostrar_tablero(self):
        for fila in self.tablero:
            print(' '.join(fila))



if __name__ == "__main__":
    n = 6     # tamaño del tablero n×n
    juego = Juego(n)
    juego.jugar()

Ingrese el tamaño del tablero: 5

---------------------------------------------------------------------------
KeyboardInterrupt                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-2-3b15e01dbe07> in <cell line: 64>()
     62 n = int(input("Ingrese el tamaño del tablero: "))
     63 juego = Juego(n)
---> 64 juego.jugar()

<ipython-input-2-3b15e01dbe07> in jugar(self)
     51         while self.puntuacion < (self.n * self.n) - len(self.barreras):
     52             direccion = random.choice(['arriba', 'abajo', 'izquierda', 'derecha'])
---> 53             self.mover_jugador(direccion)
     54 
     55         self.mostrar_tablero()

<ipython-input-2-3b15e01dbe07> in mover_jugador(self, direccion)
     36             columna += 1
     37 
---> 38         if self.tablero[fila][columna] == '·':
     39             self.puntuacion += 1
     40         elif self.tablero[fila][columna] == 'A':

KeyboardInterrupt:

Generación de Barreras sin zonas aisladas¶

Este código utiliza la biblioteca numpy para manejar el tablero como una matriz y la función label de scipy.ndimage para verificar la conectividad del tablero. El método generar_barreras ahora genera las barreras de todos los tamaños en un solo bucle, lo que hace que el código sea más eficiente y fácil de modificar para admitir tamaños de barreras adicionales.

El método validar_casilla verifica si una barrera de un tamaño y dirección dados puede colocarse en una posición dada sin superponerse con otras barreras. El método verificar_conectividad verifica si todas las celdas vacías del tablero están conectadas. Si no es así, significa que la última barrera colocada ha aislado una parte del tablero, por lo que se elimina y se intenta colocar en una nueva posición.

Este código garantiza que todas las barreras se colocan de forma aleatoria sin superponerse y sin aislar ninguna parte del tablero. Sin embargo, debido a la naturaleza aleatoria del algoritmo, puede tardar un tiempo variable en generar un tablero válido, especialmente si el tablero es grande y/o hay muchas barreras.

In [ ]:

import random
import numpy as np
from scipy.ndimage import label

def generar_barreras():
    tablero = np.zeros((10, 10), dtype=int)
    tamanos = [1]*4 + [2]*3 + [3]*2 + [4]*1
    random.shuffle(tamanos)

    for tamano in tamanos:
        while True:
            fila = random.randint(0, 9)
            columna = random.randint(0, 9)
            direccion = random.choice(['horizontal', 'vertical'])
            if validar_casilla(tablero, fila, columna, tamano, direccion):
                if direccion == 'horizontal':
                    tablero[fila, columna:columna+tamano] = 1
                else:
                    tablero[fila:fila+tamano, columna] = 1
                if verificar_conectividad(tablero):
                    break
                else:
                    if direccion == 'horizontal':
                        tablero[fila, columna:columna+tamano] = 0
                    else:
                        tablero[fila:fila+tamano, columna] = 0
    return tablero

def validar_casilla(tablero, fila, columna, tamano, direccion):
    if direccion == 'horizontal':
        if columna + tamano > 10:
            return False
        return np.all(tablero[fila, columna:columna+tamano] == 0)
    else:
        if fila + tamano > 10:
            return False
        return np.all(tablero[fila:fila+tamano, columna] == 0)

def verificar_conectividad(tablero):
    _, num_labels = label(tablero == 0)
    return num_labels == 1