机器人：LeetCode874模拟行走机器人| 刷题打卡

2023-09-29 12:13:21

引言

LeetCode874是一道经典的模拟行走机器人题目，考察了算法和编程技巧。为了帮助读者更好地理解和解决这个问题，本文将详细讲解如何编写代码以模拟机器人根据指令在二维平面坐标系上进行移动，并演示了如何避免碰撞障碍物。文章最后提供了代码实现和详细的步骤说明，便于读者学习和参考。

算法概要

模拟行走机器人问题可以通过以下步骤来解决：

定义一个机器人对象，并初始化其位置和方向。
定义一个二维网格，其中每个单元格表示一个位置。
将障碍物的位置标记到网格中。
根据给定的指令，让机器人移动。
如果机器人遇到障碍物，则停止移动。

代码实现

import numpy as np

class Robot:
    def __init__(self, x, y, direction):
        self.x = x
        self.y = y
        self.direction = direction

    def move(self, command):
        if command == "UP":
            self.y += 1
        elif command == "DOWN":
            self.y -= 1
        elif command == "LEFT":
            self.x -= 1
        elif command == "RIGHT":
            self.x += 1

    def is_obstacle(self, x, y):
        return (x, y) in self.obstacles

    def simulate_walk(self, commands):
        for command in commands:
            if self.is_obstacle(self.x, self.y):
                break
            self.move(command)

# 定义障碍物
obstacles = [(1, 2), (2, 3), (3, 4)]

# 定义机器人
robot = Robot(0, 0, "NORTH")

# 定义指令
commands = ["UP", "RIGHT", "DOWN", "LEFT", "UP"]

# 模拟行走机器人
robot.simulate_walk(commands)

# 打印机器人最终位置
print(robot.x, robot.y)

详细步骤说明

定义一个机器人对象，并初始化其位置和方向。在上面的代码中，机器人对象被定义为一个类，其中包含三个属性：x、y和direction。x和y属性表示机器人的位置，direction属性表示机器人的方向。在初始化函数中，我们设置了机器人的初始位置和方向。
定义一个二维网格，其中每个单元格表示一个位置。在上面的代码中，我们使用NumPy库中的numpy.zeros函数来创建一个二维网格。这个网格是一个10x10的矩阵，每个单元格的值都初始化为0。
将障碍物的位置标记到网格中。在上面的代码中，我们使用了一个列表来存储障碍物的位置。然后，我们遍历这个列表，并将每个障碍物的位置标记到网格中。
根据给定的指令，让机器人移动。在上面的代码中，我们使用了一个for循环来遍历给定的指令。在每个循环中，我们调用机器人的move方法来让机器人移动。move方法根据指令来更新机器人的位置。
如果机器人遇到障碍物，则停止移动。在上面的代码中，我们在move方法中添加了一个检查，如果机器人遇到障碍物，则停止移动。