【農家は Replace() されました】迷路を攻略するプログラムを考える

遊びながらPythonを学べるゲーム「農家は Replace() されました」の、迷路を攻略するシンプルなプログラムを考えました。迷路を生成すると迷路の中に宝物が現れて、宝物を収穫するとGold（金）が手に入ります。

本記事はネタばれが含まれています。ルールや考え方について知りたい場合はこちらを見てください。

収穫の条件

迷路を生成

Bush（低木）に Weird_Substance（奇妙な物質）を使うと生垣の迷路が現れます。迷路のサイズは、奇妙な物質の使用量によって決まります。

1ブロックで奇妙な物質を使用することで、使用した量に応じた迷路が生成されます。

迷路のサイズ、奇妙な物質の必要量は、農場のサイズと迷路のアンロックレベルで決まります。

迷路を攻略

右手法、右壁法と言われる方法で進めていけば攻略できます。

収穫

ドローンが宝物の上にいるときに、収穫すると金が手に入ります。

harvest() で宝物を収穫して終了するか、use_item(Items.Weird_Substance, **) で奇妙な物質を使うことで、宝物を収穫し新しい宝物（迷路の再利用）を設置するかの二通りあります。

プログラム

基本的な考え方

• ｘ、ｙ が（0、0）の位置から開始
• 迷路を生成する
• 右手法で進める
• 最初に向いている方角は北（前）とする
• ドローンが宝物の上に着いたら収穫
• 向いている方角から左右・後ろを決める
• 右側を確認して移動可能なら右へ
• 前方に移動可能なら前方へ
• 左側に移動可能なら左へ
• 3方向が移動不可なら後ろへ
• 決めた方向に移動する
• （5）に戻って繰り返す

プログラム

# 農場のサイズ
set_world_size(5)

clear()

till()
plant(Entities.Bush)
substance = get_world_size() * 2**(num_unlocked(Unlocks.Mazes) - 1)
use_item(Items.Weird_Substance, substance)

# 北：0、東：1、南：2、西：3
dir_list = [North, East, South, West]

# 最初は北へ進む
move_dir = 0
tx, ty = measure()

while True:
	pos_x, pos_y = get_pos_x(), get_pos_y()

	if tx == pos_x and ty == pos_y:
		harvest()
		break

	# 右・左・後ろの方向
	right_dir = (move_dir + 1) % 4
	left_dir = (move_dir + 3) % 4
	back_dir = (move_dir + 2) % 4

	if can_move(dir_list[right_dir]):
		move_dir = right_dir

	elif can_move(dir_list[move_dir]):
		pass

	elif can_move(dir_list[left_dir]):
		move_dir = left_dir

	else:
		move_dir = back_dir

	move(dir_list[move_dir])

まずは、北に移動すると仮定しています。右手法なので、右に移動できるときは右に移動、北に移動できるときは北に移動と、順番に移動方向を決めていきます。「移動した結果を元に再度、前後左右を確定させて、移動できる方向を確認する。」を、繰り返します。

方角と前後左右の関係

移動方向（move_dir）が前になる。

dir_list = [North, East, South, West] に合わせて考えます。数字と方角の関係は、「0：北、1：東、2：南、3：西」です。

right_dir = (move_dir + 1) % 4
left_dir = (move_dir + 3) % 4
back_dir = (move_dir + 2) % 4
が今回のキモになります。

移動方向の東西南北（方角）に対して、前後左右を決めます。決めた前後左右を、東西南北で表現します。

例えば、北に移動したら移動方向は0です。（％は4で割った余り）
右方向 ＝ （0 + 1）％ 4 ＝ 1 （東）
左方向 ＝ （0 + 3）％ 4 ＝ 3 （西）
後方向 ＝ （0 + 2）％ 4 ＝ 2 （南）

同様に、東に移動したら移動方向は1です。
右方向 ＝ （1 + 1）％ 4 ＝ 2 （南）
左方向 ＝ （1 + 3）％ 4 ＝ 0 （北）
後方向 ＝ （1 + 2）％ 4 ＝ 3 （西）
となります。

こうすることで、移動方向、前後左右、東西南北の関係を決めることができます。

動画

注意：動画の動きと上記のプログラムは、必ずしも完全に一致しているわけではありません。動作が異なっていても、上記のプログラムがベースになっています。

改善点

宝物を一度、収穫出来たら以下の改善が必要だと感じました。

その1

一度で終わらずに、続けて宝物を探す。

その2

右手法で開始するのではなく宝物の位置を確認して、右手法で攻略するか、左手法で攻略するか判断する。

その3

右手法で宝物を収穫し迷路の再利用を繰り返していると、途中で迷路の形状が変化して、永遠に宝物にたどりつけないループ状態におちいります。