FELICITACIONES a @kuroineko. Gana la recompensa por una velocidad excelente (672 movimientos) en la pista Gauntlet.

LÍDER: * Nimi anotando un peso ligero 2129. Otras entradas son más grandes pero muestran una velocidad seria.

* El líder puede cambiar debido a entradas posteriores.

Su tarea es escribir un pequeño programa que pueda conducir un automóvil de carreras rápido.

Reglas

Su programa leerá una imagen de la pista. Puede encender su automóvil en cualquier píxel amarillo, y debe terminar cruzando cualquier píxel negro. La ruta de su automóvil debe estar solo en la pista gris ((c, c, c) donde 30 <= c <= 220).

Su automóvil se moverá en línea recta cada vuelta con una velocidad v compuesta de enteros vx y vy (comenzando con (0,0)). Al comienzo de cada turno, su programa puede cambiar vx y vy de manera que:

abs(vx2-vx1) + abs(vy2-vy1) <= 15

Actualización: Aumento de la aceleración máxima a 15.

Su programa trazará una línea recta desde su ubicación actual hasta (ubicación + v) en blanco con un punto azul al comienzo. Si un píxel debajo de esta línea es negro, has terminado la carrera. De lo contrario, si todos los píxeles debajo de esa línea son grises o amarillos, puede continuar al siguiente turno.

Su programa debe generar la imagen de la pista con su ruta en blanco y azul agregado.

Producto adicional (agregado 2015-01-15):

Si desea competir por la victoria o el bono , su programa también debe generar su lista de puntos (los puntos azules) para la Ciudad o el Guantelete respectivamente. Incluya la lista de puntos con su respuesta (para verificación). Los puntos deben ser: (x0,y0), (x1,y1), ... (xn,yn). Puede utilizar el espacio en blanco libremente, incluidos los '\n'caracteres para ajustar los datos en la página.

Puede utilizar la lectura y escritura de imágenes de terceros, dibujos lineales y bibliotecas de acceso de píxeles. No puede usar bibliotecas de búsqueda de rutas. Si lo desea, puede convertir las imágenes PNG a otros formatos gráficos (como GIF, JPG, BMP) si es necesario.

Algunas pistas para conducir

Una pista simple para comenzar:

Una pista de carreras:

Una carrera de obstáculos:

La ciudad:

Nightmare Track: The Gauntlet (si los otros son demasiado fáciles)

Tanteo

Su puntaje se basará en su resultado en la pista de la ciudad. Los puntos son iguales a la longitud de su programa en bytes más 10 puntos por cada turno que su auto de carrera tomó para terminar. La puntuación más baja gana. Incluya su imagen de recorrido de la ciudad con su respuesta; nos gustaría ver su estilo de conducción.

Utilice un título para su respuesta en el formato:

<Racing Driver or Team Name> <Language> <Score> Por ejemplo: Slowpoke Perl 5329

Su programa debe poder conducir en cualquier imagen de pista siguiendo las reglas anteriores. No debe codificar la ruta óptima ni ningún parámetro de las pistas de prueba. Se aplican las otras lagunas estándar.

Desafíos similares

Este es un rompecabezas similar al que plantea Martin: To Vectory! - El Gran Premio de Vector Racing . Este rompecabezas tiene una serie de diferencias:

• Conducir a través de las paredes no está permitido.
• Puede usar memoria y tiempo ilimitados.
• No tiene que ejecutar el código de otra persona en su computadora.
• No tiene que descargar nada excepto una imagen.
• El tamaño de su código cuenta en la puntuación. Más pequeño es mejor.
• Traza su solución en la imagen de la pista.
• Puede crear fácilmente sus propias pistas con un paquete de pintura.
• La resolución más alta fomenta frenadas y curvas más realistas.
• La aceleración de 15 crea alrededor de 450 posibilidades por turno. Esto hace que BFS sea menos factible y alienta nuevos algoritmos interesantes.

Este rompecabezas debería inspirar a una nueva ronda de programadores a probar soluciones y permitir que los programadores con soluciones antiguas los repensen en el nuevo entorno.

TS # 1 - Haskell - 1699 + 430 = 2129

Hermano Tutu # 1

Muy similar al Tutu original, excepto que usa un grosor de 3 para la ruta hinchada y el segundo A * (espacio de velocidad-posición) va con una heurística constante de 1. La imagen de entrada ya no se pasa como un argumento de línea de comando, debe nombrarse i. El nombre de la imagen de salida es o. El programa imprime los puntos calculados en la ruta como una lista de pares x, y (la salida original es una sola línea):

[(6,7),(20,6),(49,5),(92,5),(124,4),(141,3),(148,7),(155,26),(172,49),
(189,70),(191,91),(179,111),(174,124),(184,137),(209,150),(244,168),
(279,171),(302,176),(325,196),(350,221),(367,239),(369,257),(360,272),
(363,284),(381,296),(408,314),(433,329),(458,329),(480,318),(492,312),
(504,321),(519,341),(526,364),(523,392),(514,416),(507,427),(511,435),
(529,442),(558,445),(581,456),(592,470),(592,488),(592,513),(606,537)] 

Podría ahorrar una gran cantidad de bytes cuando empiezo a eliminar todo el mapa y establecer estructuras de datos y reemplazarlos con listas enlazadas simples. Solo las dos declaraciones de importación ahorrarían 60 bytes. Sin embargo, ralentizaría el programa, por lo que esperar un resultado es puro dolor. Esta versión toma más de 45 minutos para The City, en comparación con los 7 del original. Pararé aquí intercambiando bytes por la velocidad de ejecución.

import Codec.Picture
import Codec.Picture.RGBA8
import Codec.Picture.Canvas
import qualified Data.Map as M
import qualified Data.Set as S
import qualified Data.PSQueue as Q
m(a,b)(c,d)|a==c||b==d=2|t=3;n=Nothing;q=PixelRGBA8;s=abs;t=1<2;u=signum;z=255;fl=S.fromList;(#)=M.insert
main=do
 i<-readImageRGBA8"i";let(Right c)=imageToCanvas i;j=canvasWidth c-1;gY=canvasHeight c-1;v(x,y)|all(==0)[r,g,b]=3|r+g==510&&b==0=2|r==g&&r==b&&29<r&&r<221=0|t=1 where(PixelRGBA8 r g b _)=getColor x y c
 let s':_=[(x,y)|x<-[0..j],y<-[0..gY],v(x,y)==2];n8 p@(x,y)=filter((/=1).v)$if y*x==0||y==gY||x==j then[p]else[(a,b)|a<-[x-1..x+1],b<-[y-1..y+1],a/=x||b/=y];r=s':aS(fl.n8)m((==3).v)s';f=concatMap n8;p=head r;w=map fst$(p,(0,0)):aS(\((a,b),(h,i))->fl[(e,(h+j,i+k))|j<-[-15..15],k<-[s j-15..15-s j],not$all(==0)[j,k,h,i],let e=(a+h+j,b+i+k),S.member e(fl$f$f$f r),all((/=1).v)(br(a,b)e)])(\_ _->99)((==last r).fst)(p,(0,0))
 writePng"o"$canvasToImage$foldl(\e((a,b),(c,d))->setColor a b(q 0 0 z z)$drawLine a b c d(q z z z z)e)c(zip w(tail w));print w
br q@(i,j)r@(k,l)=w q$f`div`2where w p@(y,x)e|p==r=[p]|e-o<0=p:w(y+g,x+h)(e-o+f)|t=p:w(y+m,x+n)(e-o);a=s$l-j;b=s$k-i;h=u$l-j;g=u$k-i;(n,m,o,f)|a>b=(h,0,b,a)|t=(0,g,a,b)
data A a c=A{a::S.Set a,h::Q.PSQ a c,k::M.Map a c,p::M.Map a a,w::Maybe a}
aS g d o u=b$w s where b(Just j)=(reverse$takeWhile(/=u)$iterate(p s M.!)j);s=l$A S.empty(Q.singleton u 0)(M.singleton u 0)M.empty n;i x y v s=s{p=y#x$p s,k=y#v$k s,h=Q.insert y(v+1)$h s};l s=b$Q.minView$h s where b(Just(x Q.:->_,w'))|o x=s{w=Just x}|t=l$foldl(r x)(s{h=w',a=S.insert x(a s)})$S.toList$g x S.\\a s;b _=s;r x s y=b$Q.lookup y$h s where v=k s M.!x+d x y;b Nothing=i x y v s;b _|v<k s M.!y=i x y v s|t=s

El código necesita el indicador -XNoMonomorphismRestriction para compilar.

La ciudad - TS # 1 - 43 pasos

FirstRacer Java (5825 + 305 * 10 = 8875)

Solo para empezar. Necesita 305 segmentos en la ciudad.

Este programa Java lo canaliza:

1. lee la imagen
2. A * (una estrella)

• 2.1 Construir el panorama de búsqueda A *.
• 2.2. Regrese buscando solo las mejores celdas vecinas * directas * 8 (N, S, E, W, NE, NW, SE, SW). Esto encuentra la pista más corta t0 en píxeles.

3. manténgase en t0 y optimícelo para la velocidad eliminando píxeles. Completar la restricción nunca será más rápido que 7 (esto se traduce en mantener al menos cada 7mo píxel).
4. dibuja la pista en la imagen
5. muestra la imagen resultante.

package race;

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Point;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.Vector;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.WindowConstants;

public class AStar {

    private static BufferedImage img;
    private static int Width;
    private static int Height;
    private static int[][] cost;
    private static int best=Integer.MAX_VALUE;
    private static Point pBest;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String file = "Q46YG.png";
        img = read(file);
        Width=img.getWidth();
        Height=img.getHeight();

        Vector<Point> track = astar();
        track = optimize(track);
        draw(track);
        System.out.println(10 * track.size());

        JFrame frame = new JFrame(file) {
            public void paint(Graphics g) {
                setSize(Width+17, Height+30+10);
                g.drawImage(img,8,30,null);
            }
        };
        frame.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setVisible(true);
    }

    private static Vector<Point> optimize(Vector<Point> track) {
        Vector<Point> opt=new Vector<Point>();
        Point p0 = track.get(0);
        Point p1 = track.get(1);
        int v=0;
        opt.add(p0);
        int vx0=p1.x-p0.x, vy0=p1.y-p0.y;
        for (int i = 2; i < track.size(); i++) {
            Point p = track.get(i);
            if (v<7 && vx0==p.x-p1.x && vy0==p.y-p1.y) {
                v++;
            } else {
                v=0;
                opt.add(p1);
                vx0=p.x-p1.x;
                vy0=p.y-p1.y;
            }
            p1=p;
        }
        opt.add(p1);
        return opt;
    }

    private static void draw(Vector<Point> track) {
        Graphics2D g = img.createGraphics();
        Point p0 = track.get(0);
        for (int i = 1; i < track.size(); i++) {
            Point p1 = track.get(i);
            g.setColor(Color.WHITE);
            g.drawLine(p0.x, p0.y, p1.x, p1.y);
            img.setRGB(p0.x, p0.y, 0xff0000ff);
            img.setRGB(p1.x, p1.y, 0xff0000ff);
            p0=p1;
        }
    }

    private static Vector<Point> astar() {
        Vector<Point> v0=findStart();
        for(int i=0; ; i++) {
            Vector<Point> v1=next(v0);
            if (v1.size()==0) break;
            v0=v1;
        }
        Vector<Point> track=new Vector<Point>();
        Point p0 = pBest;
        int x0=p0.x, y0=p0.y;
        int c0=cost[x0][y0];
        while(true) {
            int x=x0, y=y0;
            track.add(0, new Point(x, y));
            for (int x1 = x-1; x1 <= x+1; x1++) {
                for (int y1 = y-1; y1 <= y+1; y1++) {
                    int i1=getInfo(x1, y1);
                    if ((i1&2)==2) {
                        int c=cost[x1][y1];
                        if (c0>c) {
                            c0=c;
                            x0=x1;
                            y0=y1;
                        }
                    }
                }
            }
            if(x0==x &&y0==y) break;
        }
        return track;
    }

    private static Vector<Point> next(Vector<Point> v0) {
        Vector<Point> v1=new Vector<Point>();
        for (Point p0 : v0) {
            int x=p0.x, y=p0.y;
            int c0=cost[x][y];
            for (int x1 = x-1; x1 <= x+1; x1++) {
                for (int y1 = y-1; y1 <= y+1; y1++) {
                    int i1=getInfo(x1, y1);
                    if ((i1&2)==2) {
                        int c1=c0+1414;
                        if (x1==x || y1==y) {
                            c1=c0+1000;
                        }
                        int c=cost[x1][y1];
                        if (c1<c) {
                            cost[x1][y1]=c1;
                            Point p1=new Point(x1, y1);
                            v1.add(p1);
                            if (i1==3) {
                                if (best>c1) {
                                    best=c1;
                                    pBest=p1;
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            }

        }
        return v1;
    }

    private static Vector<Point> findStart() {
        cost=new int[Width][Height];
        Vector<Point> v=new Vector<Point>();
        for (int i = 0; i < Width; i++) {
            for (int j = 0; j < Height; j++) {
                if (getInfo(i,j)==1) {
                    cost[i][j]=0;
                    v.add(new Point(i, j));
                } else {
                    cost[i][j]=Integer.MAX_VALUE;
                    pBest=new Point(i, j);
                }
            }
        }
        return v;
    }

    /**
     * 1: You can start your car on any yellow pixel, 
     * 3: and you must finish by crossing any black pixel. 
     * 2: The path of your car must be only on the grey ((c,c,c) where 30 <= c <= 220) track.
     * 0: else
     * 
     * @param x
     * @param y
     * @return
     */
    private static int getInfo(int x, int y) {
        if (x<0 || x>=Width || y<0 || y>=Height) return 0;
        int rgb = img.getRGB(x, y);
        int c=0;
        switch (rgb) {
        case 0xffffff00: c=1; break;
        case 0xff000000: c=3; break;
        default: 
            int r=0xff&(rgb>>16);
            int g=0xff&(rgb>> 8);
            int b=0xff&(rgb>> 0);
            if (30<=r&&r<=220&&r==g&&g==b) c=2;
        }
        return c;
    }

    private static BufferedImage read(String file) throws IOException {
        File img = new File("./resources/"+file);
        BufferedImage in = ImageIO.read(img);
        return in;
    }

}

Creo que Race Track te da una mejor impresión de cómo funciona FirstRacer.

PHP cabeza de cerdo (5950 + 470 = 6420)

Otra variación BFS (terca), con algo de preprocesamiento para reducir el espacio de búsqueda.

<?php
define ("ACCEL_MAX", 15);
define ("TILE_SIZE_MAX", 2*floor (ACCEL_MAX/2)-1);
define ("TILE_SIZE_MIN", 1);

class Point {
    function __construct ($x=0, $y=0)
    {
        $this->x = (float)$x;
        $this->y = (float)$y;
    }

    function add ($v)
    {
        return new Point ($this->x + $v->x, $this->y + $v->y);
    }
}

class Tile {
    public $center;
    private static $id = 0;

    public function __construct ($corner_x, $corner_y, $size, $type)
    {
        $this->type = $type;
        $this->id = ++self::$id;
        $half = round ($size/2);
        $this->center = new Point ($corner_x+$half, $corner_y+$half));
        for ($x = 0 ; $x != $size ; $x++)
        for ($y = 0 ; $y != $size ; $y++)
            Map::$track[$x+$corner_x][$y+$corner_y] = 0;
        Map::$tile_lookup[$this->center->x][$this->center->y] = $this;
    }

    public function can_reach ($target)
    {
        if (isset($this->reachable[$target->id])) return $this->reachable[$target->id];
        $ex = $target->center->x;
        $ey = $target->center->y;
        $ox = $this->center->x;
        $oy = $this->center->y;
        $sx = $ex - $ox;
        $sy = $ey - $oy;
        $range = max (abs ($sx), abs ($sy));
        if ($range == 0) return false;
        $reachable = true;
        for ($s = 1 ; $s != $range ; $s++)
            if (!isset (Map::$track[$ox + $s/$range*$sx][$oy + $s/$range*$sy]))
            {
                $reachable = false;
                break;
            }
        return $this->reachable[$target->id] = $target->reachable[$this->id] = $reachable;
    }
}

class Node {
    public $posx  , $posy  ;
    public $speedx, $speedy;
    private $parent;

    public function __construct ($posx, $posy, $speedx, $speedy, $parent)
    {
        $this->posx = $posx;
        $this->posy = $posy;
        $this->speedx = $speedx;
        $this->speedy = $speedy;
        $this->parent = $parent;
    }

    public function path ()
    {
        $res = array();
        for ($node = $this ; $node != null ; $node = $node->parent)
        {
            array_unshift ($res, new Point ($node->posx, $node->posy));
        }
        return $res;
    }
}

class Map {
    public static $track;       // map of track pixels
    public static $tile_lookup; // retrieve tile from a position

    private static $tiles;        // all track tiles
    private static $sx, $sy;      // map dimensions
    private static $cell;         // cells of the map
    private static $start;        // starting point
    private static $acceleration; // possible acceleration values
    private static $img; // output image
    private static $output_name;

    const GOAL  = 0;  // terrain types
    const START = 1;
    const TRACK = 2;

    private static function create_tile ($cx, $cy, $size)
    {
        for ($x = $cx ; $x != $cx + $size ; $x++)
        for ($y = $cy ; $y != $cy + $size ; $y++)
            if (!isset (self::$track[$x][$y]) || !self::$track[$x][$y]) return false;
        for ($x = $cx ; $x != $cx + $size ; $x++)
        for ($y = $cy ; $y != $cy + $size ; $y++)
            self::$track[$x][$y] = 0;
//Trace::msg ("track tile $cx $cy $size");
        return new Tile ($cx, $cy, $size, self::TRACK);
    }

    public static function init ($filename)
    {
        // read map definition
        $img = imagecreatefrompng ($filename) or die ("could not read $filename");
        self::$img = $img;
        self::$output_name = "_".$filename;
        self::$sx = imagesx ($img);
        self::$sy = imagesy ($img);

        for ($x = 0 ; $x != self::$sx ; $x++)
        for ($y = 0 ; $y != self::$sy ; $y++)
        {
            $color = imagecolorat ($img, $x, $y) & 0xFFFFFF;
            if      ($color  ==        0) self::$tiles[]                  = new Tile ($x, $y, 1, Map::GOAL);
            else if ($color  == 0xFFFF00) self::$tiles[] = self::$start[] = new Tile ($x, $y, 1, Map::START);
            else
            {
                $r = ($color >> 16) & 0xFF;
                $g = ($color >>  8) & 0xFF;
                $b =  $color        & 0xFF;
                if ($r == $g && $r == $b && $r >= 30 && $r <= 220) @self::$track[$x][$y] = 1;
            }
        }

        for ($size = TILE_SIZE_MAX ; $size >= TILE_SIZE_MIN ; $size--)
        for ($x = 0 ; $x != self::$sx ; $x++)
        for ($y = 0 ; $y != self::$sy ; $y++)
        {
            $tile = self::create_tile ($x, $y, $size);
            if ($tile) self::$tiles[] = $tile;
        }

        self::$acceleration = array();
        for ($x = -ACCEL_MAX ; $x <= ACCEL_MAX ; $x++)
        for ($y = -ACCEL_MAX ; $y <= ACCEL_MAX ; $y++)
        {
            if (abs ($x) + abs ($y) <= ACCEL_MAX) self::$acceleration[] = new Point ($x, $y);
        }
    }

    public static function solve ()
    {
        $res = $border = $present = array();
        foreach (self::$start as $start)
        {
            $border[] = new Node ($start->center->x, $start->center->y, 0, 0, null);
            $present[$start->center->x." ".$start->center->y." 0 0"] = 1;
        }
        while (count ($border))
        {
            $node = array_shift ($border);
            $px = $node->posx;
            $py = $node->posy;
            $vx = $node->speedx;
            $vy = $node->speedy;
            $current = self::$tile_lookup[$px][$py];
            foreach (self::$acceleration as $a)
            {
                $nvx = $vx + $a->x;
                $nvy = $vy + $a->y;
                $npx = $px + $nvx;
                $npy = $py + $nvy;
                @$tile = self::$tile_lookup[$npx][$npy];
                if (!$tile || !$tile->can_reach ($current)) continue;
                if ($tile->type == self::GOAL)
                {
                    $end = new Node ($npx, $npy, $nvx, $nvy, $node);
                    $res = $end->path ();
                    $ox = $res[0]->x;
                    $oy = $res[0]->y;
                    for ($i = 1 ; $i != count ($res) ; $i++)
                    {
                        $ex = $res[$i]->x;
                        $ey = $res[$i]->y;
                        imageline (self::$img, $ox, $oy, $ex, $ey, 0xFFFFFF);
                        $ox = $ex; $oy = $ey;
                    }
                    for ($i = 0 ; $i != count ($res) ; $i++)
                    {
                        imagesetpixel (self::$img, $res[$i]->x, $res[$i]->y, 0xFF);
                    }
                    imagepng (self::$img, self::$output_name);
printf (count($present)." nodes, ".round(memory_get_usage(true)/1024)."K\n");
printf ((count($res)-1)." moves\n");
                    return;
                }
                $signature = "$npx $npy $nvx $nvy";
                if (isset ($present[$signature])) continue;
                $border[] = new Node ($npx, $npy, $nvx, $nvy, $node);
                $present[$signature] = 1;
            }
        }
    }
}

ini_set("memory_limit","1000M");
Map::init ($argv[1]);
Map::solve();
?>

Elección de idioma

PHP es bastante bueno en el manejo de imágenes.
También tiene memoria asociativa nativa, lo que hace que la búsqueda de nodos de programación BFS sea muy fácil.

La desventaja es que el hashing de identificadores de nodo no es terriblemente eficiente en el tiempo, por lo que el resultado es todo menos rápido.

De mis experimentos con el desafío de carreras anterior, no tengo dudas de que C ++ 11 y sus tablas hash funcionarían mucho mejor, pero el código fuente al menos se duplicaría, más la necesidad de cualquier biblioteca png externa (incluso LodePNG) hacer una construcción desordenada.

Perl y sus descendientes más avanzados probablemente permitirían un código más compacto y eficiente (debido a mejores rendimientos de hashing), pero no estoy lo suficientemente familiarizado con ninguno de estos para probar un puerto.

Núcleo BFS

La búsqueda opera en una posición + espacio de velocidad, es decir, un nodo representa una ubicación determinada visitada con una velocidad determinada.
Por supuesto, esto crea un espacio de búsqueda bastante grande, pero produce resultados óptimos siempre que se examinen todas las ubicaciones posibles de las pistas.

Claramente, dado el número de píxeles incluso en una imagen pequeña, una búsqueda exhaustiva está fuera de discusión.

Cortes

Elegí cortar el espacio de posición, seleccionando solo un subconjunto de píxeles de pista.
El solucionador considerará todas las posiciones a su alcance, limitadas solo por la aceleración.

La pista está en mosaico con cuadrados, cuyo tamaño máximo se calcula de modo que se puedan alcanzar dos cuadrados adyacentes con la aceleración máxima permitida (es decir, 14x14 píxeles con el límite de velocidad actual).
Después de llenar la pista con cuadrados grandes, se utilizan fichas cada vez más pequeñas para llenar el espacio restante.
Solo el centro de cada mosaico se considera un posible destino.

Aquí hay un ejemplo:

Esta elección heurística es suficiente para hacer que el solucionador falle en el mapa de pesadilla. Supongo que se podría tratar de reducir el tamaño máximo de mosaico hasta que se encuentre alguna solución, pero con la configuración actual, el solucionador funciona durante una hora y usa 600 Mb, por lo que los resultados más precisos requerirían una cantidad de tiempo y memoria irrazonables.

Como segundo corte, los cuadrados de solo 1 píxel pueden quedar fuera.
Por supuesto, esto degradará la solución o incluso evitará que el solucionador encuentre alguna, pero mejora mucho el tiempo de cálculo y generalmente produce resultados bastante cercanos en mapas "simples".

Por ejemplo, en la ciudad, dejar de lado los cuadrados de 1x1 píxeles reduce los nodos de árbol BFS explorados de 660K a aproximadamente 90K para soluciones de 47 contra 53 movimientos.

BFS vs A *

A * necesita más código y ni siquiera se garantiza que produzca resultados más rápidos en el espacio de posición / velocidad, ya que evaluar al mejor próximo candidato no es nada tan simple como en el espacio de posición clásica solamente (que puede ser fácilmente derrotado con un culto hecho a propósito) de-sacs de todos modos).

Además, aunque PHP tiene algunas colas de prioridad, que por cierto admiten el reordenamiento dinámico en contra de sus primos C ++, dudo que sean suficientes para una implementación eficiente de A * y reescribir un montón binario o cualquier estructura de cola A * dedicada. requieren demasiadas líneas de código.

Control de la pared

No utilicé un algoritmo de Bresenham para verificar las colisiones de la pared, por lo que la trayectoria podría recortar el píxel de la pared impar. Sin embargo, no debe permitir cruzar una pared.

Actuaciones

Este solucionador está seguro de que no tiene liebre de seis patas.
Sin el corte adicional, un mapa puede tardar más de 10 minutos en resolverse en mi PC de rango medio.
Sugiero configurar el tamaño mínimo de mosaico en 2 o 3 si desea jugar con el código sin pasar años esperando un resultado.

El consumo de memoria es razonable para este tipo de algoritmo y lenguaje: alrededor de 100 Mb o menos, excepto para la pesadilla que alcanza un máximo de 600 Mb.

Resultados y puntuación

Las puntuaciones se dan sin el corte de "tamaño mínimo de mosaico".

Como un lector cuidadoso puede deducir de mis comentarios generales, no me importa mucho la parte de golf de este desafío. No veo cómo ejecutar mi código a través de un ofuscador o eliminar algunas optimizaciones y / o rutinas de depuración para reducir la fuente haría que esto fuera más divertido.

Deje que S sea el tamaño del byte de origen por ahora:

pista S + 1020

ciudad S + 470

obstáculos S + 280

pesadilla -> falla

SecondRacer Java (1788 + 72 * 10 = 2508) (2708) (2887) (3088) (3382) (4109 + 72 * 10 = 4839) (4290 + 86 * 10 = 5150)

Similar a FirstRacer. Pero es diferente en los pasos 2.2 y 3. lo que resulta en conducir con visión de futuro y usar el equipo.

2. A * (una estrella)

• 2.1 Construir el panorama de búsqueda A *.
• 2.2. Encuentre la mejor celda en * vista * y tenga en cuenta la distancia euclidiana. (Todavía mirando solo en las direcciones N, S, E, W, NE, NW, SE, SW.) Como resultado, SecondRacer encuentra un camino con mucho menos puntos de paso.

3. La optimización es mucho más elaborada ahora. La idea es dividir las líneas dadas entre dos puntos de dirección en la menor cantidad posible de giros, sin violar la restricción de aceleración.

Actuación

Ninguna de estas pistas es un problema para A *. Solo unos pocos segundos (<10) para resolver (incluso el "Nightmare Track: The Gauntlet") en mi PC de rango medio.

Estilo de ruta

Yo lo llamo octopussy. No es tan elegante como la solución de cabeza de cerdo (de kuroi neko).

Estilo de código

Entré en un modo de lucha moderado manteniendo la legibilidad. Pero agregó una versión de golf.

import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
import java.io.*;
import java.util.*;
import javax.imageio.*;
import javax.swing.*;
import static java.lang.Math.*;

class AStar2 {
    BufferedImage img;
    int Width;
    int Height;
    int[][] cost;
    int best=Integer.MAX_VALUE;
    Point pBest;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        new AStar2().exec(args);
    }

    void exec(String[] args) throws IOException {
        img = ImageIO.read(new File(args[0]));
        Width=img.getWidth();
        Height=img.getHeight();

        draw(optimize(astar()));

        JFrame frame = new JFrame() {
            public void paint(Graphics g) {
                setSize(Width+17, Height+30+10);
                g.drawImage(img,8,30,null);
            }
        };
        frame.setVisible(true);
    }

    Vector<Point> astar() {
        Vector<Point> v0=findStart();
        while(v0.size()>0) v0=next(v0);

        for(Point p0 = pBest; p0!=null; p0=trackBack(p0)) v0.add(p0);
        return v0;
    }

    Vector<Point> findStart() {
        cost=new int[Width][Height];
        Vector<Point> v=new Vector<Point>();
        for (int i = 0; i < Width; i++)
            for (int j = 0; j < Height; j++) {
                if (getInfo(i,j)==1) {
                    cost[i][j]=0;
                    v.add(new Point(i, j));
                } else {
                    cost[i][j]=Integer.MAX_VALUE;
                    pBest=new Point(i, j);
                }
            }
        return v;
    }

    Vector<Point> next(Vector<Point> v0) {
        Vector<Point> v1=new Vector<Point>();
        for (Point p0 : v0) {
            int x=p0.x, y=p0.y,x1,y1,i1,c1, c0=cost[x][y];
            for (Point p : n(new Point(x,y))) {
                x1 = p.x; y1 = p.y;
                i1=getInfo(x1, y1);
                if (i1/2==1) {
                    c1=c0+(x1==x||y1==y?10:14);
                    if (c1<cost[x1][y1]) {
                        cost[x1][y1]=c1;
                        Point p1=new Point(x1, y1);
                        v1.add(p1);
                        if (i1==3) {
                            if (best>c1) {
                                best=c1;
                                pBest=p1;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return v1;
    }

    Point trackBack(Point p0) {
        Point p1=null, t;
        int x=p0.x, y=p0.y, i;
        double c0=0, c;
        for (Point p : n(new Point(0,0))) {
            for (i = 1; getInfo((t= new Point(x+i*p.x, y+i*p.y)).x, t.y)>0; i++) {
                c=cost[t.x][t.y]-cost[x][y]+5*sqrt((x-t.x)*(x-t.x) + (y-t.y)*(y-t.y));
                if (c0>c) {
                    c0=c;
                    p1= t;
                }
            }
        }
        return p1;
    }

    Vector<Point> n(Point p) {
        int [] c=new int[] {0, -1,-1, -1,-1, 0,-1, 1,0,1,1, 1,1, 0,1, -1};
        Vector<Point> v=new Vector<Point>();
        for (int i = 0; i < c.length; i+=2) v.add(new Point(p.x+c[i], p.y+c[i+1]));
        return v;
    }

    Vector<Point> optimize(Vector<Point> track) {
        Vector<Point> opt=new Vector<Point>();
        Point p0 = track.get(0);
        opt.add(p0);
        for (int i = 1; i < track.size(); i++) segmentAcceleration(opt, track.get(i));
        return opt;
    }

    boolean constraint(Point p0, Point p1, Point p2) {
        return abs(p2.x-p1.x-p1.x+p0.x) + abs(p2.y-p1.y-p1.y+p0.y) <= 15;
    }

    void segmentAcceleration(Vector<Point> opt, Point p1 ) {
        Point p0 = opt.lastElement();
        int d=max(abs(p0.x-p1.x), abs(p0.y-p1.y)), x=(p1.x-p0.x)/d, y=(p1.y-p0.y)/d, start=opt.size(),i;
        for (i = 0; i <=d; i++) opt.add(new Point(p0.x+x*i, p0.y+y*i));

        for(int success=1; success==1;) {
            success=0;
            for (int j = start; j < opt.size()-1; j++) {
                Point q=new Point(opt.get(j).x+x, opt.get(j).y+y);
                if (opt.get(j).x==opt.get(j+1).x && opt.get(j).y==opt.get(j+1).y) {
                    opt.remove(j);
                    success=1;
                } else if (j>1&&constraint(opt.get(j-2), opt.get(j-1), q) && constraint(opt.get(j-1), q, opt.get(j+1)) && (j>opt.size()-3 || constraint(q, opt.get(j+1), opt.get(j+2)))) {
                    opt.set(j, q);
                    success=1;
                }
            }
        }
    }

    void draw(Vector<Point> track) {
        Graphics2D g = img.createGraphics();
        Point p0=track.get(0);
        for (Point p1: track) {
            g.setColor(Color.WHITE);
            g.drawLine(p0.x, p0.y, p1.x, p1.y);
            img.setRGB(p0.x, p0.y, 0xff0000ff);
            img.setRGB(p1.x, p1.y, 0xff0000ff);
            p0=p1;
        }
    }

    int getInfo(int x, int y) {
        if (x<0 || x>=Width || y<0 || y>=Height) return 0;
        int rgb = img.getRGB(x, y), r=0xff&(rgb>>16), g=0xff&(rgb>> 8), b=0xff&(rgb>> 0);
        switch (rgb) {
        case 0xffffff00: return 1;
        case 0xff000000: return 3;
        default: if (30<=r&&r<=220&&r==g&&g==b) return 2;
        }
        return 0;
    }
}

golfed -> ADVERTENCIA: ¡reemplaza en su lugar el archivo original!

import java.awt.*;import javax.imageio.*;import static java.lang.Math.*;class
A{class B{int C,D;}class E extends java.util.Vector<B>{};static java.awt.image.BufferedImage
F;int G=F.getWidth(),H=F.getHeight(),I[][]=new int[G][H],J=-1>>>1,K,L,M=255,N;B
O,P,Q;public static void main(String[]R)throws Exception{F=ImageIO.read(new
java.io.File(R[0]));new A().S();ImageIO.write(F,"PNG",new java.io.File(R[0]));}void
S(){E U=new E(),V=new E();for(K=0;K<G;K++)for(L=0;L<H;L++)if(W(K,L)==1)U.add(X(K,L));else
I[K][L]=J;while(U.size()>0){P=U.remove(0);int C=P.C,D=P.D,Y,Z,a,b;for(N=0;N<9;N++)if(N!=4)if((a=W(Y=C+N/3-1,Z=D+N%3-1))>0&&I[Y][Z]>(b=I[C][D]+(Y==C||Z==D?10:14))){I[Y][Z]=b;U.add(X(Y,Z));if(a==3&&J>b){J=b;O=Q;}}}P=O;while(O!=null){U.add(O);J=O.C;L=O.D;double
c=0,d;O=null;for(N=0;N<9;N++)if(N!=4)for(K=1;W(X(J+K*(N/3-1),L+K*(N%3-1)).C,Q.D)>0;K++)if(c>(d=I[Q.C][Q.D]-I[J][L]+5*sqrt((J-Q.C)*(J-Q.C)+(L-Q.D)*(L-Q.D)))){c=d;O=Q;}}Graphics2D
e=F.createGraphics();V.add(P);for(K=1;K<U.size();K++){O=P;P=U.get(K);e.setColor(Color.WHITE);e.drawLine(O.C,O.D,P.C,P.D);int
f=max(abs(O.C-P.C),abs(O.D-P.D)),C=(P.C-O.C)/f,D=(P.D-O.D)/f,start=V.size();for(L=0;L<=f;L++)V.add(X(O.C+L*C,O.D+L*D));while(f>0)for(f=0,L=start;L<V.size()-1;L++)if(V.get(L).C==V.get(L+1).C&&V.get(L).D==V.get(L+1).D)V.remove(L);else
if(L>1&&g(V.get(L-2),V.get(L-1),X(V.get(L).C+C,V.get(L).D+D))&&g(V.get(L-1),Q,V.get(L+1))&&(L>V.size()-3||g(Q,V.get(L+1),V.get(L+2)))){V.set(L,Q);f=1;}}for(B
h:V)F.setRGB(h.C,h.D,~0xffff00);}B X(int C,int D){Q=new B();Q.C=C;Q.D=D;return
Q;}boolean g(B O,B P,B i){return abs(i.C-P.C-P.C+O.C)+abs(i.D-P.D-P.D+O.D)<16;}int
W(int C,int D){if(C>=0&&C<G&&D>=0&&D<H){int j=F.getRGB(C,D),Q=j>>16&M,e=j>>8&M;if(j==~M)return
1;if(j==M<<24)return 3;if(30<=Q&&Q<=220&&Q==e&&e==(M&j))return 2;}return
0;}}

Todas las imágenes se muestran en su paisaje degradado A *. A partir de amarillo claro a marrón (= amarillo oscuro). Mientras que, según A *, la ruta resultante se sigue hacia atrás (aquí, de marrón a amarillo claro).

Pista de carreras S + 175

Carrera de obstáculos S + 47

Ciudad S + 72

Guantelete S + 1133

Tutú - Haskell - ( 3460 2654 2476 2221 2060 1992 1900 + 50x10 = 2400)

Estrategia:

1. encontrar un*
2. hinchar el camino con sus vecinos (distancia 2)
3. encuentra de nuevo A *, pero esta vez en la posición + espacio de velocidad, al igual que el corredor de cabeza de cerdo

Golf:

• omitió la mayor parte de la comprobación de errores, por lo que el programa supone que siempre hay puntos de inicio y finalización en el mapa y una ruta intermedia.
• nombres cortos de variables

No soy un golfista de Haskell, así que no sé cuánto se puede guardar más (Editar: resultó ser un montón).

Actuación:

El Gauntlet se ejecuta en 9: 21min en mi Core i5 de 1,7 GHz a partir de 2011. La ciudad tarda 7,2 segundos. (usado -O1 con ghc, -O2 hace que el programa sea extremadamente lento)

Las opciones de ajuste son el grosor de la ruta hinchada. Para los mapas más pequeños, la distancia 3 guarda uno o dos pasos, pero The Gauntlet corre demasiado tiempo, así que me quedo con la distancia 2. La carrera comienza siempre en el primer píxel amarillo (es decir, arriba a la izquierda), la optimización a mano debería ahorrar un paso adicional.

Conformidad de la regla:

"No puede utilizar bibliotecas de búsqueda de rutas". Sí, pero la fuente está incluida. Las funciones de búsqueda A * son versiones ligeramente desarrolladas de la biblioteca Data.Graph.AStar de Cale Gibbard (consulte http://hackage.haskell.org/package/astar ).

La ciudad - 50 pasos

The Gauntlet - 722 pasos

Sin golf:

import System.Environment
import Data.Maybe (fromJust)
import Graphics.GD
import qualified Data.Matrix as M
import qualified Data.List as L
import qualified Data.Set as S
import qualified Data.Map as Map
import qualified Data.PSQueue as PSQ

main = do
    trPNG <- loadPngFile =<< fmap head getArgs
    (sX, sY) <- imageSize trPNG
    px <- mapM (flip getPixel trPNG) [(x,y) | y <- [0..sY-1],x <- [0..sX-1]]
    let tr = M.fromList sY sX (map (rgbaToTok . toRGBA) px)
    let rt = findRt tr
    let vrt = findVRt (head rt) (last rt) (bloat rt tr) tr
    let wayPt = map ((\(a,b)->(b-1,a-1)) . fst) vrt
    mapM (\(p1,p2) -> drawLine p1 p2 (rgb 255 255 255) trPNG
        >> setPixel p1 (rgb 0 0 255) trPNG) (zip wayPt (tail wayPt))
    savePngFile "out1.png" trPNG 
    print $ length vrt - 1

findVRt p1 p2 rt tr = (p1, (0,0)) : fromJust (aStar nghb (\_ _ -> 100)
        (\(pos,_) -> fromJust $ Map.lookup pos rt)
        ((==) p2 . fst) (p1, (0,0)))
    where
    nghb ((y,x), (vy,vx)) =
        S.fromList [(newp, (vy+dy,vx+dx)) |
            dy <- [-15 .. 15],
            let ady = abs dy,
            dx <- [-15+ady .. 15-ady],
            not $ dy==0 && dx == 0 && vy == 0 && vx == 0,
            let newp = (y+vy+dy,x+vx+dx),
            Map.member newp rt,
            all ((/=) 1 . (M.!) tr) (bresenham (y,x) newp)]

bloat rt tr = foldr (\(p,h) -> Map.insert p h) Map.empty
                (zip (reverse $ f $ f rt) [0..])
    where
    f = concatMap (n8 tr)

rgbaToTok (r, g, b, _)
    | r+g+b == 0 = 3
    | r==255 && g==255 && b==0 = 2
    | r==g && r==b && 30 <= r && r <= 220 = 0
    | otherwise = 1

findRt tr = s : fromJust (aStar nghb cost (const 1) ((==) 3 . (M.!) tr) s)
    where
    cost (y1,x1) (y2,x2) = if (x1==x2 || y1==y2) then 408 else 577
    nghb = S.fromList . n8 tr
    s = head [(y,x) | y <- [1..M.nrows tr], x <- [1..M.ncols tr],
            M.getElem y x tr == 2]

n8 tr p@(y,x) = filter ((/=) 1 . (M.!) tr) (n8' y x)
    where
    n8' y x | y==1 || x==1 || y == M.nrows tr || x == M.ncols tr = [p]
        | otherwise = [ (y-1,x-1), (y-1,x), (y-1,x+1), (y,x-1),
                (y,x+1), (y+1,x-1), (y+1,x), (y+1,x+1) ]

bresenham start@(y0,x0) end@(y1,x1) = walk start (el `div` 2)
    where
    walk p@(y,x) err
        | p == end = [p]
        | err-es < 0 = p : walk (y+sdy,x+sdx) (err-es+el)
        | otherwise = p : walk (y+pdy,x+pdx) (err-es)

    dx = x1-x0; dy = y1-y0;
    adx = abs dx; ady = abs dy
    sdx = signum dx; sdy = signum dy
    (pdx,pdy,es,el) = if adx > ady then (sdx,0,ady,adx) else (0,sdy,adx,ady)

data AStar a c = AStar {
    vi :: !(S.Set a), wa :: !(PSQ.PSQ a c), sc :: !(Map.Map a c),
    mH :: !(Map.Map a c), ca :: !(Map.Map a a), en :: !(Maybe a) }
    deriving Show

aStarInit s = AStar S.empty (PSQ.singleton s 0) (Map.singleton s 0)
    Map.empty Map.empty Nothing

aStar graph dist heur goal start =
    let s = runAStar graph dist heur goal start
    in case en s of
        Nothing -> Nothing
        Just e -> Just (reverse . takeWhile (not . (== start))
                    . iterate (ca s Map.!) $ e)

runAStar graph dist heur goal start = aStar' (aStarInit start)
    where
    aStar' s = case PSQ.minView (wa s) of
        Nothing -> s
        Just (x PSQ.:-> _, w') ->
            if goal x
            then s { en = Just x }
            else aStar' $ L.foldl' (expand x) (s { wa = w',
                    vi = S.insert x (vi s)})
                    (S.toList (graph x S.\\ vi s))
    expand x s y =
        let vi = sc s Map.! x + dist x y
        in case PSQ.lookup y (wa s) of
            Nothing -> link x y vi (s { mH
                    = Map.insert y (heur y) (mH s) })
            Just _ -> if vi<sc s Map.! y then link x y vi s else s
    link x y v s = s {
            ca = Map.insert y x (ca s),
            sc = Map.insert y v (sc s),
            wa = PSQ.insert y (v + mH s Map.! y) (wa s) }

Golfizado:

import System.Environment;import Graphics.GD;import Data.Matrix;import qualified Data.Set as S;import qualified Data.Map as J;import qualified Data.PSQueue as Q
j(Just x)=x;e(y,x)=(x-1,y-1);u=signum;q=J.empty;m=reverse;n=Nothing;z=255;s=abs;t=1<2;f(a,b)(c,d)|b==d||a==c=2|t=3;rT(r,g,b,_)|r+g+b==0=3|r==z&&g==z&&b==0=2|r==g&&r==b&&30<=r&&r<=220=0|t=5
main=do
 i:_<-getArgs;t<-loadPngFile i;(a,b)<-imageSize t;p<-mapM(flip getPixel t)[(x,y)|y<-[0..b-1],x<-[0..a-1]];let r=fromList b a$map(rT.toRGBA)p;s:_=[(y,x)|y<-[1..b],x<-[1..a],getElem y x r==2];c p@(y,x)=filter((<5).(!)r)$if y==1||x==1||y==b||x==a then[p]else[(a,b)|a<-[y-1..y+1],b<-[x-1..x+1],a/=y||b/=x];y=s:j(aS(S.fromList.c)f(\_->1)((==3).(!)r)s);l=concatMap c;w=map(e.fst)$fV(head y)(last y)(foldr(\(p,h)->J.insert p h)q$zip(m$l$l y)[0..])r
 mapM(\(c,d)->drawLine c d(rgb z z z)t>>setPixel c(rgb 0 0 z)t)$zip w$tail w;savePngFile"o.png"t
fV c d r t=(c,(0,0)):j(aS l(\_ _->99)(\(q,_)->j$J.lookup q r)((==d).fst)(c,(0,0)))where l((y,x),(a,b))=S.fromList[(w,(a+c,b+d))|c<-[-15..15],d<-[s c-15..15-s c],any(/=0)[a,b,c,d],let w=(y+a+c,x+b+d),J.member w r,all((<5).(!)t)$br(y,x)w]
br q@(i,j)r@(k,l)=w q$f`div`2where w p@(y,x)e|p==r=[p]|e-o<0=p:w(y+g,x+h)(e-o+f)|t=p:w(y+m,x+n)(e-o);a=s$l-j;b=s$k-i;h=u$l-j;g=u$k-i;(n,m,o,f)|a>b=(h,0,b,a)|t=(0,g,a,b)
data A a c=A{v::S.Set a,w::Q.PSQ a c,k::J.Map a c,mH::J.Map a c,ca::J.Map a a,en::Maybe a}deriving Show
aS g d h o u=b$en s where b Nothing=n;b(Just e)=Just(m.takeWhile(/=u).iterate(ca s J.!)$e);s=l$A S.empty(Q.singleton u 0)(J.singleton u 0)q q n;i x y v s=s{ca=J.insert y x$ca s,k=J.insert y v$k s,w=Q.insert y(v+mH s J.!y)$w s};l s=b$Q.minView$w s where b Nothing=s;b(Just(x Q.:->_,w'))|o x=s{en=Just x}|t=l$foldl(r x)(s{w=w',v=S.insert x$v s})$S.toList$g x S.\\v s;r x s y=b$Q.lookup y$w s where v=k s J.!x+d x y;b Nothing=i x y v$s{mH=J.insert y(h y)$mH s};b(Just _)|v<k s J.!y=i x y v s|t=s

Hermanos tutú -TS # 1 - (1764 + 43 = 2194)

Editar: TS # 1 ahora respuesta por separado.

Edición II: el camino para la ciudad es

[(6,7),(21,7),(49,5),(92,3),(126,4),(145,5),(149,6),(153,22),(163,47),(180,64),
(191,73),(191,86),(185,107),(177,122),(175,130),(187,137),(211,147),(237,162),
(254,171),(277,171),(299,175),(321,194),(345,220),(364,237),(370,252),(365,270),
(360,276),(368,284),(387,296),(414,315),(438,330),(463,331),(484,321),(491,311),
(498,316),(508,333),(524,354),(525,375),(519,404),(511,424),(508,434),(513,437),
(533,440),(559,444),(580,458),(591,468),(591,482),(591,511),(598,532),(605,539),
(606,537)]

En The Gauntlet Tutu se mueve de la siguiente manera

[(99,143),(114,143),(137,150),(150,161),(149,173),(145,180),(141,197),(138,223),
(135,234),(143,241),(166,248),(186,250),(192,251),(192,261),(192,279),(195,285),
(209,287),(232,284),(248,273),(257,261),(272,256),(279,255),(284,245),(294,243),
(309,231),(330,226),(354,233),(380,253),(400,265),(421,271),(436,268),(438,266),
(440,269),(441,277),(450,278),(470,276),(477,276),(478,285),(481,307),(490,330),
(486,352),(471,370),(449,384),(435,391),(433,401),(446,411),(462,430),(464,450),
(459,477),(454,493),(457,514),(462,522),(472,523),(479,529),(491,531),(493,538),
(496,547),(503,546),(516,545),(519,549),(524,566),(531,575),(531,581),(535,576),
(538,557),(541,523),(545,475),(551,414),(559,342),(565,282),(570,236),(574,204),
(575,184),(574,177),(572,179),(568,174),(568,158),(569,144),(572,143),(578,154),
(585,160),(588,155),(593,140),(598,140),(605,153),(610,156),(611,170),(611,182),
(608,182),(598,175),(594,171),(590,176),(587,195),(589,224),(593,266),(599,321),
(605,376),(609,418),(612,446),(610,465),(615,478),(608,494),(605,521),(611,542),
(618,549),(622,551),(621,563),(611,572),(614,581),(623,581),(630,581),(630,573),
(636,556),(639,551),(642,531),(647,520),(640,511),(637,491),(639,461),(641,416),
(643,356),(647,289),(650,235),(652,195),(647,163),(645,143),(645,136),(653,136),
(670,138),(673,139),(676,155),(679,175),(681,181),(669,188),(662,194),(662,208),
(665,234),(669,274),(674,328),(681,395),(687,457),(692,505),(696,540),(700,560),
(703,566),(706,557),(707,535),(708,498),(711,448),(716,385),(720,325),(723,278),
(726,246),(729,229),(732,227),(733,238),(733,263),(733,303),(733,358),(733,428),
(733,483),(733,523),(732,549),(731,560),(728,558),(726,565),(726,575),(721,575),
(720,586),(720,592),(716,594),(715,608),(715,619),(711,619),(692,619),(658,619),
(609,619),(545,619),(466,619),(372,619),(285,619),(213,619),(155,619),(112,619),
(84,619),(70,618),(70,616),(70,599),(70,567),(70,520),(70,458),(70,381),
(70,300),(70,234),(70,183),(70,147),(70,126),(71,119),(80,119),(104,119),
(143,119),(197,119),(266,119),(350,119),(449,119),(563,119),(681,120),(784,121),
(873,121),(947,121),(1006,121),(1050,121),(1079,121),(1093,121),(1093,122),
(1086,131),(1069,145),(1059,151),(1040,151),(1006,151),(973,150),(955,149),
(950,150),(956,155),(977,160),(994,175),(1003,183),(1003,197),(993,214),
(987,220),(993,223),(1011,223),(1044,223),(1079,229),(1104,240),(1124,242),
(1134,239),(1134,231),(1134,221),(1139,218),(1156,218),(1177,217),(1183,216),
(1191,202),(1208,182),(1231,154),(1249,135),(1259,123),(1264,121),(1264,129),
(1264,152),(1264,190),(1264,243),(1264,311),(1264,393),(1264,460),(1264,512),
(1264,550),(1264,573),(1263,582),(1256,582),(1234,582),(1197,582),(1160,575),
(1132,562),(1118,548),(1113,538),(1107,541),(1099,549),(1102,561),(1113,570),
(1110,578),(1095,583),(1073,581),(1066,579),(1060,566),(1063,559),(1075,554),
(1072,549),(1065,542),(1051,539),(1043,528),(1023,520),(990,511),(970,500),
(953,501),(935,516),(911,534),(899,551),(891,573),(883,580),(867,581),(859,575),
(858,571),(843,566),(830,553),(832,540),(828,527),(819,520),(825,513),(839,506),
(842,495),(843,474),(844,468),(854,468),(877,467),(891,460),(895,452),(901,452),
(906,447),(909,443),(909,441),(915,435),(912,430),(914,429),(908,423),(904,421),
(899,418),(893,417),(879,409),(854,400),(842,390),(842,377),(839,362),(836,362),
(820,360),(812,352),(812,337),(812,307),(814,288),(815,282),(827,280),(834,284),
(850,282),(873,277),(889,280),(891,284),(891,301),(897,320),(903,324),(916,320),
(925,310),(935,314),(953,325),(967,337),(976,345),(981,346),(986,362),(999,378),
(1006,385),(1007,387),(1008,387),(1015,382),(1017,382),(1018,381),(1022,386),
(1021,401),(1008,413),(1009,425),(1014,426),(1031,425),(1038,429),(1047,425),
(1053,429),(1067,426),(1076,425),(1090,427),(1099,424),(1113,426),(1134,427),
(1147,431),(1150,430),(1152,437),(1147,438),(1128,438),(1105,443),(1093,450),
(1089,453),(1085,449),(1075,452),(1064,460),(1055,458),(1052,462),(1049,460),
(1042,464),(1025,463),(1015,463),(1010,470),(1013,471),(1021,472),(1027,476),
(1033,477),(1042,484),(1052,480),(1059,486),(1076,487),(1099,497),(1134,510),
(1169,523),(1191,535),(1205,540),(1210,539),(1210,528),(1210,502),(1210,461),
(1209,409),(1208,372),(1207,349),(1206,341),(1192,335),(1165,327),(1132,310),
(1084,293),(1045,273),(997,256),(961,240),(934,229),(922,218),(919,201),
(917,197),(906,199),(892,212),(876,212),(845,212),(809,212),(781,219),(768,226),
(768,235),(768,259),(768,298),(768,352),(768,421),(769,489),(769,543),(769,582),
(769,606),(769,615),(775,615),(796,615),(832,615),(883,615),(949,615),
(1030,615),(1110,615),(1175,615),(1225,615),(1261,614),(1282,613),(1288,612),
(1296,598),(1296,577),(1296,541),(1296,490),(1296,424),(1296,343),(1296,264),
(1296,200),(1296,151),(1296,116),(1296,96),(1295,90),(1285,90),(1260,90),
(1220,90),(1165,90),(1095,90),(1010,90),(920,90),(844,90),(783,90),(737,90),
(706,90),(690,90),(688,89),(689,86),(681,78),(671,82),(663,90),(648,90),
(618,90),(573,90),(517,90),(476,90),(450,90),(438,89),(439,86),(431,78),
(421,82),(413,90),(398,90),(381,88),(369,78),(357,83),(353,90),(341,90),
(314,90),(297,88),(287,78),(277,82),(269,90),(254,90),(224,90),(179,90),
(123,90),(82,90),(56,90),(43,92),(43,96),(43,115),(43,149),(43,198),(43,262),
(43,341),(43,428),(43,500),(43,557),(43,599),(44,627),(45,640),(49,641),
(67,641),(100,641),(148,641),(211,641),(289,641),(382,641),(490,641),(613,641),
(750,641),(872,641),(979,641),(1071,641),(1148,641),(1212,640),(1261,639),
(1295,638),(1315,636),(1321,633),(1321,621),(1321,594),(1321,552),(1321,495),
(1321,423),(1321,336),(1321,254),(1321,187),(1321,135),(1321,98),(1321,75),
(1320,66),(1313,66),(1291,66),(1254,66),(1207,67),(1175,68),(1157,68),(1154,68),
(1154,75),(1146,75),(1123,75),(1102,74),(1096,73),(1096,69),(1091,66),(1074,66),
(1042,66),(1007,66),(986,65),(980,64),(980,60),(975,57),(958,57),(926,57),
(891,58),(871,59),(866,60),(865,66),(855,66),(830,66),(790,66),(735,66),
(667,66),(614,66),(575,66),(550,65),(540,64),(540,60),(535,57),(518,57),
(489,58),(474,60),(474,62),(472,66),(459,66),(431,66),(388,66),(330,66),
(269,66),(223,66),(191,66),(174,66),(171,65),(168,56),(158,55),(150,61),
(149,66),(138,66),(112,66),(98,63),(95,57),(83,57),(65,59),(61,62),(59,66),
(46,66),(25,67),(18,69),(18,79),(18,104),(18,144),(18,199),(18,269),(18,354),
(18,441),(18,513),(18,570),(18,612),(18,639),(19,652),(26,656),(38,663),
(58,663),(93,663),(143,663),(208,663),(288,663),(383,663),(493,663),(618,663),
(758,663),(884,663),(995,663),(1091,663),(1172,663),(1239,663),(1291,663),
(1328,663),(1350,663),(1358,662),(1361,651),(1376,637),(1378,621),(1374,597),
(1378,574),(1378,541),(1375,519),(1383,501),(1376,483),(1370,478),(1370,464),
(1373,438),(1379,400),(1379,366),(1369,337),(1369,303),(1369,272),(1368,255),
(1382,238),(1381,221),(1371,209),(1375,196),(1380,170),(1374,143),(1367,129),
(1372,112),(1373,85),(1365,64),(1358,57),(1356,41),(1353,39),(1350,41),
(1346,37),(1336,36),(1333,32),(1317,30),(1288,30),(1244,30),(1185,30),(1141,30),
(1102,22),(1057,22),(1026,21),(1005,23),(993,21),(988,25),(975,22),(972,24),
(959,21),(943,24),(937,29),(920,30),(889,30),(843,30),(788,30),(747,30),
(706,39),(664,36),(629,38),(591,34),(559,34),(538,30),(506,30),(465,30),
(431,22),(391,23),(356,22),(328,23),(308,30),(280,30),(237,30),(179,30),
(106,30),(30,28)]

Corredor cruzado estrella - PHP - 4083 + 440 = demasiado pesado

Ok, después de 3 semanas sin una conexión a Internet (eso es lo que sucede cuando uno de los competidores más feroces de su proveedor está a cargo del parche de construcción, o al menos lo hace en París, Francia). Finalmente puedo publicar Mi próximo intento.

Esta vez utilicé el algoritmo A * y una estrategia de distribución de waypoints más eficiente.
Como un bono adicional, escribí algún tipo de cruncher PHP para abordar la parte de golf del desafío.

Y ahora que el solucionador funciona en todos los mapas propuestos, se ha solucionado el error de trazado de línea.
No más recorte de la pared (aunque todavía se produce el pastoreo de la pared, como debería :)).

ejecutando el código

asigne al código el nombre que desee ( runner.phppor ejemplo), luego invoque de esta manera:

php runner.php track.png

Después de permanecer en silencio durante bastante tiempo, debería producir un _track.png salida que muestre la solución.

Como puede ver en las imágenes de salida, el código es realmente lento. Has sido advertido.

Por supuesto, mi propia versión privada está llena de rastros y produce buenas representaciones de diversas informaciones (incluida una imagen periódica que muestra el progreso A * para ayudar a matar el tiempo), pero hay un precio que pagar por jugar al golf ...

código de golf

<?php
define("_",15);define("a",1e3);class _{function _($a=0,$_=0){$this->a=$a;$this->_=$_;}function b(){return sqrt($this->a*$this->a+$this->_*$this->_);}function a(){$_=$this->b();if($_==0)$_=1;return new _($this->a/$_,$this->_/$_);}}class c{static$_=0;function c($_,$a,$b){$this->c=$b;$this->a=++c::$_;$this->_=new _($_,$a);a::$a[$_][$a]=$this;}function _($_){return(isset($this->b[$_->a]))?$this->b[$_->a]:$this->b[$_->a]=$_->b[$this->a]=a($_->_->a,$_->_->_,$this->_->a,$this->_->_);}}define("c",8/_);define("b",2/a);class d{function d($a,$b,$c=0,$d=0,$_=null){$this->a=$a;$this->_=$b;$this->f=$c;$this->e=$d;$this->d=$_;$this->b=$_==null?0:$_->b+a;$this->c=floor((sqrt(1+c*abs(a::$_[$a][$b]))-1)/b)-a;}}function a($c,$b,$g,$f){$e=$g-$c;$d=$f-$b;$_=2*max(abs($e),abs($d));if($_==0)return 1;$c+=.5;$b+=.5;for($a=1;$a<=$_;$a++)if(!isset(a::$_[$c+$a/$_*$e][$b+$a/$_*$d]))return 0;return 1;}class b{static$a,$_;function _($l,$_,$k){$g=log(.5)/log($l/$_);for($a=-$_;$a<=$_;$a++)for($b=-$_;$b<=$_;$b++){$d=sqrt($a*$a+$b*$b);if($d>=$_)continue;$j=pow(sin(M_PI*pow($d/$_,$g)),$k);$c=new _($a,$b);$i=$c->a();$c->b=$d;$c->d=$j*$i->a;$c->c=$j*$i->_;$h[]=$c;}usort($h,function($b,$a){$_=$b->b-$a->b;return($_>0)?1:(($_<0)?-1:0);});foreach($h as$e)b::$a[$e->b][]=$e;for($a=-$_;$a<=$_;$a++)for($b=-$_;$b<=$_;$b++){$e=new _($a,$b);$d=sqrt($a*$a+$b*$b);for($f=$_;$f>=$d;$f--)b::$_[$f][]=$e;}foreach(b::$_ as$g=>$m)usort(b::$_[$g],function($b,$a){$_=$b->b()-$a->b();return($_<0)?-1:(($_>0)?1:0);});}}b::_(2.5,6,8);class a{static$a,$_;static function _($S){$k=imagecreatefrompng($S);for($a=0;$a!=imagesx($k);$a++)for($_=0;$_!=imagesy($k);$_++){$n=0;$o=imagecolorat($k,$a,$_);if($o==0){$d_[]=new _($a,$_);$n=1;}else if($o==0xFFFF00){$e_[]=new _($a,$_);$n=2;}else{$m=($o>>16)&0xFF;$c_=($o>>8)&0xFF;$a_=$o&0xFF;if($m==$c_&&$m==$a_&&$m>=30&&$m<=220)$n=3;}if($n){$Z[$a][$_]=1;if($n!=3)$b_[]=new c($a,$_,$n);}}for($a=-_;$a<=_;$a++)for($_=-_;$_<=_;$_++)if(abs($a)+abs($_)<=_)$f_[]=new _($a,$_);$l_=array(new _(-1,0),new _(1,0),new _(0,-1),new _(0,1));foreach($d_ as$v){$c[]=new _($v->a,$v->_);a::$_[$v->a][$v->_]=0;}while(count($c)){$t=array_shift($c);$g_=a::$_[$t->a][$t->_]+1;foreach($l_ as$e){$f=$t->a+$e->a;$j=$t->_+$e->_;if(!isset($Z[$f][$j]))continue;if(isset(a::$_[$f][$j]))continue;a::$_[$f][$j]=$g_;$c[]=new _($f,$j);}}foreach(a::$_ as$a=>$g)foreach($g as$_=>$q){$i=0;$E=$H=0;foreach(b::$a as$n_=>$J){foreach($J as$b){if(!isset(a::$_[$a+$b->a][$_+$b->_])){$E+=$b->d;$H+=$b->c;$i++;}}if($i!=0){$E/=$i;$H/=$i;break;}}$W[$a][$_]=new _($E,$H);}foreach(a::$_ as$a=>$g)foreach($g as$_=>$q){$T=$W[$a][$_];$u=$T->a();$R=0;$i=0;foreach(b::$_[1]as$e){@$b=$W[$a+$e->a][$_+$e->_];if(!$b)continue;$V=$b->a();$d=$e->a();$R-=($u->a*$V->_-$u->_*$V->a)*($u->a*$d->_-$u->_*$d->a);$i++;}$p[$a][$_]=(12*$R/$i+1)*$T->b();}$m_=1;$Y=6;$x=0;foreach($p as$a=>$g)foreach($g as$_=>$q)$x=max($x,$q);$h_=($m_-$Y)/$x;foreach($p as$a=>$g)foreach($g as$_=>$q)$X[($Y+$h_*max($q,0))*1e5][]=new _($a,$_);ksort($X);foreach($X as$m=>$J)foreach($J as$b){$a=$b->a;$_=$b->_;if(!isset($p[$a][$_]))continue;$b_[]=new c($a,$_,3);unset($p[$a][$_]);$k_=0;foreach(b::$_[$m/1e5]as$U){$f=$a+$U->a;$j=$_+$U->_;if(a($a,$_,$f,$j))unset($p[$f][$j]);else if(++$k_==2)break;}}foreach($e_ as$s){$e=new d($s->a,$s->_);$c[$e->b+$e->c][]=$e;$y[$s->a." ".$s->_." 0 0"]=$e;}ksort($c);while(count($c)){reset($c);$z=key($c);$r=array_shift($c[$z]);if(empty($c[$z]))unset($c[$z]);$A=$r->a;$C=$r->_;$M=$r->f;$O=$r->e;$i_=a::$a[$A][$C];$l="$A $C $M $O";unset($y[$l]);$j_[$l]=1;foreach($f_ as$P){$B=$M+$P->a;$D=$O+$P->_;$G=$A+$B;$F=$C+$D;@$I=a::$a[$G][$F];if(!$I)continue;$l="$G $F $B $D";if(@$j_[$l]||@$y[$l])continue;if(!$I->_($i_))continue;$d=new d($G,$F,$B,$D,$r);$b=$d->b+$d->c;$__=!isset($c[$b]);$c[$b][]=$d;if($__)ksort($c);$y[$l]=$d;if($I->c==1){for($h=array();$d!=null;$d=$d->d)array_unshift($h,$d);$N=$h[0]->a;$K=$h[0]->_;for($w=1;$w!=count($h);$w++){$L=$h[$w]->a;$Q=$h[$w]->_;imageline($k,$N,$K,$L,$Q,0xFFFFFF);$N=$L;$K=$Q;}foreach($h as$b)imagesetpixel($k,$b->a,$b->_,0xFF);imagepng($k,"_".$S);return;}}}}}ini_set("memory_limit","3G");a::_($argv[1]);

versión sin golf

<?php
define ("ACCEL_MAX", 15);   // maximal acceleration value
define ("MOVE_UNIT", 1000); // heuristic distance to goal precision

class Point {
    function __construct ($x=0, $y=0)
    {
        $this->x = $x;
        $this->y = $y;
    }

    function norm () { return sqrt ($this->x*$this->x + $this->y*$this->y); }

    function normalized() { $n=$this->norm(); if ($n == 0) $n=1; return new Point ($this->x / $n, $this->y / $n); }
}

class Waypoint {
    static $id = 0;

    function __construct ($x, $y, $type)
    {
        // create waypoint
        $this->type = $type;
        $this->id = ++self::$id;
        $this->center = new Point ($x, $y);

        // update waypoint lookup map
        Map::$waypoint_lookup[$x][$y] = $this;
    }

    function can_reach ($target)
    {
        return (isset($this->reachable[$target->id])) 
            ? $this->reachable[$target->id]
            : $this->reachable[$target->id] = $target->reachable[$this->id] = on_track ($target->center->x, $target->center->y, $this->center->x, $this->center->y);
    }
}

define ("L", 8/ACCEL_MAX);
define ("M", 2/MOVE_UNIT);
class Node {
    function __construct ($x, $y, $speedx=0, $speedy=0, $parent=null)
    {
        $this->x = $x;
        $this->y = $y;
        $this->speedx = $speedx;
        $this->speedy = $speedy;
        $this->parent = $parent;

        // previous moves
        $this->moves = $parent == null ? 0 : $parent->moves+MOVE_UNIT;

        // remaining moves heuristic estimation
        $this->dist = floor((sqrt (1+L*abs(Map::$dist_to_goal[$x][$y])) - 1)/M) - MOVE_UNIT;
    }
}

function on_track ($ox, $oy, $ex, $ey)
{
    $sx = $ex - $ox;
    $sy = $ey - $oy;
    $range = 2*max (abs ($sx), abs ($sy));
    if ($range == 0) return 1;
    $ox+=.5;
    $oy+=.5;
    for ($s = 1 ; $s <= $range ; $s++) if (!isset (Map::$dist_to_goal[$ox + $s/$range*$sx][$oy + $s/$range*$sy])) return 0;
    return 1;
}

class Border {
    static $circle, $area;

    function init ($dopt, $dmax, $erf)
    {
        $k = log (.5)/log($dopt/$dmax);

        for ($x = -$dmax ; $x <= $dmax ; $x++)
        for ($y = -$dmax ; $y <= $dmax ; $y++)
        {
            $d = sqrt ($x*$x+$y*$y);
            if ($d >= $dmax) continue;
            $i = pow(sin (M_PI*pow($d/$dmax,$k)),$erf); // a function that will produce a kind of asymetric gaussian
            $pt = new Point($x,$y);
            $pn = $pt->normalized();
            $pt->d = $d;
            $pt->ix = $i * $pn->x;
            $pt->iy = $i * $pn->y;
            $points[] = $pt;
        }
        usort ($points, function ($a,$b) { $d = $a->d - $b->d; return ($d > 0) ? 1 : (($d < 0) ? -1 : 0); });
        foreach ($points as $p) self::$circle[$p->d][] = $p;

        for ($x = -$dmax ; $x <= $dmax ; $x++)
        for ($y = -$dmax ; $y <= $dmax ; $y++)
        {
            $p = new Point ($x, $y);
            $d = sqrt ($x*$x+$y*$y);
            for ($r = $dmax ; $r >= $d ; $r--) self::$area[$r][] = $p;
        }
        foreach (self::$area as $k=>$a) usort (self::$area[$k], function ($a,$b) { $d = $a->norm()-$b->norm(); return ($d < 0) ? -1 : (($d > 0) ? 1 : 0); });
    }
}
Border::init(2.5,6,8);

class Map {
    static
        $waypoint_lookup, // retrieve waypoint from a position
        $dist_to_goal;    // upper bound of distance to closest goal for each track point
                          // also used to check if a point is on track

/*      
    const NONE  = 0;  // terrain types
    const GOAL  = 1;
    const START = 2;
    const TRACK = 3;
*/      
    static function solve ($filename)
    {
        // read map definition
        $img = imagecreatefrompng ($filename);// or die ("could not read $filename");
        $img_dx = imagesx ($img);
        $img_dy = imagesy ($img);

        // extract track pixels
        for ($x = 0 ; $x != $img_dx ; $x++)
        for ($y = 0 ; $y != $img_dy ; $y++)
        {
            $type = 0 /*Map::NONE*/;
            $color = imagecolorat ($img, $x, $y);
            if      ($color  ==        0) { $goals [] = new Point ($x, $y); $type = 1 /*Map::GOAL*/;  }
            else if ($color  == 0xFFFF00) { $starts[] = new Point ($x, $y); $type = 2 /*Map::START*/; }
            else
            {
                $r = ($color >> 16) & 0xFF;
                $g = ($color >>  8) & 0xFF;
                $b =  $color        & 0xFF;
                if ($r == $g && $r == $b && $r >= 30 && $r <= 220) $type = 3 /*Map::TRACK*/;
            }
            if ($type /* != Map::NONE */)
            {
                $track[$x][$y] = 1; // mark all track points
                if ($type != 3 /*Map::TRACK*/) $waypoints[] = new Waypoint ($x, $y, $type); // add start and goal positions as waypoints
            }
        }

        // compute possible acceleration values
        for ($x = -ACCEL_MAX ; $x <= ACCEL_MAX ; $x++)
        for ($y = -ACCEL_MAX ; $y <= ACCEL_MAX ; $y++)
            if (abs ($x) + abs ($y) <= ACCEL_MAX) $acceleration[] = new Point ($x, $y);

        // compute goal distance
        $neighbours = array (new Point (-1, 0), new Point (1, 0), new Point (0, -1), new Point (0, 1)); 
        foreach ($goals as $goal)
        {
            $border[] = new Point ($goal->x, $goal->y);
            Map::$dist_to_goal[$goal->x][$goal->y] = 0;
        }
        while (count ($border))
        {
            $pos = array_shift ($border);
            $dist = Map::$dist_to_goal[$pos->x][$pos->y] + 1;
            foreach ($neighbours as $n)
            {
                $nx = $pos->x + $n->x;
                $ny = $pos->y + $n->y;
                if (!isset ($track[$nx][$ny])) continue;
                if (isset (Map::$dist_to_goal[$nx][$ny])) continue;
                Map::$dist_to_goal[$nx][$ny] = $dist;
                $border[] = new Point ($nx, $ny);
            }
        }

        // compute wall distance vector field
        foreach (self::$dist_to_goal as $x=>$col)
        foreach ($col as $y=>$c)
        {
            $num = 0;
            $ix = $iy = 0;
            foreach (Border::$circle as $d=>$points)
            {
                foreach ($points as $p)
                {
                    if (!isset (Map::$dist_to_goal[$x+$p->x][$y+$p->y]))
                    {
                        $ix += $p->ix;
                        $iy += $p->iy;
                        $num++;
                    }
                }
                if ($num != 0)
                {
                    $ix /= $num;
                    $iy /= $num;
                    break;
                }
            }
            $wall_vector[$x][$y] = new Point ($ix, $iy);
        }

        // compute local curvature and deduce desired waypoint density
        foreach (self::$dist_to_goal as $x=>$col)
        foreach ($col as $y=>$c)
        {
            $o = $wall_vector[$x][$y];
            $oo = $o->normalized();
            $curvature = 0;
            $num = 0;
            foreach (Border::$area[1] as $n)
            {
                @$p = $wall_vector[$x+$n->x][$y+$n->y];
                if (!$p) continue;
                $pp = $p->normalized();
                $nn = $n->normalized();
                $curvature -= ($oo->x*$pp->y-$oo->y*$pp->x) * ($oo->x*$nn->y-$oo->y*$nn->x);
                $num++;
            }
            $waypoint_density[$x][$y] = (12*$curvature/$num + 1) * $o->norm(); // a wierd mix of curvature and wall distance
        }

        // compute track waypoints
        $rmin = 1;
        $rmax = 6;
        $c_max = 0;
        foreach ($waypoint_density as $x=>$col)
        foreach ($col as $y=>$c)
            $c_max = max ($c_max, $c);
        $ra = ($rmin-$rmax)/$c_max;
        foreach ($waypoint_density as $x=>$col)
        foreach ($col as $y=>$c)
            $placement[($rmax + $ra * max ($c, 0))*1e5][] = new Point ($x, $y);
        ksort($placement);
//var_dump($placement);exit(0);
        foreach ($placement as $r=>$points)
        foreach ($points as $p)
        {
            $x = $p->x;
            $y = $p->y;
            if (!isset ($waypoint_density[$x][$y])) continue;
            $waypoints[] = new Waypoint ($x, $y, 3 /*Map::TRACK*/);
            unset ($waypoint_density[$x][$y]);
            $out=0;
            foreach (Border::$area[$r/1e5] as $delta)
            {
                $nx = $x+$delta->x;
                $ny = $y+$delta->y;
                if (on_track ($x, $y, $nx, $ny)) unset ($waypoint_density[$nx][$ny]);
                else if (++$out == 2) break;
            }
        }

        // unleash the mighty A*
//$begining=microtime(true);
        foreach ($starts as $start)
        {
            $n = new Node ($start->x, $start->y);
            $border[$n->moves+$n->dist][] = $n;
            $open[$start->x." ".$start->y." 0 0"] = $n;
        }
        ksort ($border);
        while (count ($border))
        {
            // get one of the most prioritary nodes
            reset ($border);
            $p_list = key ($border);
            $node = array_shift ($border[$p_list]);
            if (empty ($border[$p_list])) unset ($border[$p_list]);

            $px = $node->x;
            $py = $node->y;
            $vx = $node->speedx;
            $vy = $node->speedy;
            $current = Map::$waypoint_lookup[$px][$py];

            // move node from open to closed list
            $signature = "$px $py $vx $vy";
            unset ($open[$signature]);
            $closed[$signature] = 1;

            // try all possible accelerations
            foreach ($acceleration as $a)
            {
                $nvx = $vx + $a->x;
                $nvy = $vy + $a->y;
                $npx = $px + $nvx;
                $npy = $py + $nvy;

                // select waypoints within reach
                @$waypoint = Map::$waypoint_lookup[$npx][$npy];
                if (!$waypoint) continue;

                // skip already know nodes
                $signature = "$npx $npy $nvx $nvy";
                if (@$closed[$signature] || @$open[$signature]) continue;

                // check track geometry
                if (!$waypoint->can_reach ($current)) continue;

                // insert new node into priority list
                $nn = new Node ($npx, $npy, $nvx, $nvy, $node);
                $p = $nn->moves+$nn->dist;
                $resort = !isset($border[$p]);
                $border[$p][] = $nn;
                if ($resort) ksort ($border);
                $open[$signature] = $nn;

                // check termination
                if ($waypoint->type == 1 /*Map::GOAL*/)
                {
                    for ($path=array() ; $nn != null ; $nn = $nn->parent) array_unshift ($path, $nn);
                    $ox = $path[0]->x;
                    $oy = $path[0]->y;
                    for ($i = 1 ; $i != count($path) ; $i++)
                    {
                        $ex = $path[$i]->x;
                        $ey = $path[$i]->y;
                        imageline ($img, $ox, $oy, $ex, $ey, 0xFFFFFF);
                        $ox = $ex; $oy = $ey;
                    }
                    foreach ($path as $p) imagefilledellipse ($img, $p->x, $p->y, 2, 2, 0xFF);
                    imagepng ($img, "_".$filename);
//echo (count($path)-1)." moves, ".count($waypoints)." waypoints, ".count($closed)."+".count($open)." nodes, ".(round((microtime(true)-$begining)*100)/100)."s, ".round(memory_get_usage(true)/1024)."K";
                    return;
                }
            }
        }
    }
}

ini_set("memory_limit","2G"); // just in case...
Map::solve ($argv[1]);
?>

Resultados

Las fotos son producidas por una versión más rica que genera exactamente la misma solución con algunas estadísticas en la parte inferior (y dibuja el camino con antialiasing).

El mapa de la ciudad es un buen ejemplo de por qué los algoritmos basados ​​en la posición están obligados a encontrar resultados inferiores en muchos casos: más corto no siempre significa más rápido.

(672 movimientos si no quieres hacer zoom)

UNA*

Para mi sorpresa, A * funciona bastante bien en el espacio de posición-velocidad. Mejor que BFS, en cualquier caso.

Sin embargo, tuve que sudar un poco para producir una estimación heurística de la distancia de trabajo.

También tuve que optimizarlo un poco, ya que la cantidad de estados posibles es enorme (unos pocos millones) en comparación con una variante de solo posición, que nuevamente requiere más código.

El límite inferior elegido para la cantidad de movimientos necesarios para alcanzar un objetivo desde una posición determinada es simplemente el tiempo necesario para cubrir la distancia al objetivo más cercano en línea recta con velocidad inicial cero .

Por supuesto, la ruta en línea recta generalmente conducirá directamente a una pared, pero este es aproximadamente el mismo problema que usar la distancia recta euclidiana para búsquedas A * de solo espacio.
Al igual que la distancia euclidiana para variantes de solo espacio, la principal ventaja de esta métrica, además de ser aceptable para usar la variante A * más eficiente (con nodos cerrados), es requerir muy poco análisis topológico de la pista.

Dada una aceleración máxima A , el número n de movimientos necesarios para cubrir una distancia d es el número entero más pequeño que satisface la relación:

d <= A n (n + 1) / 2

Resolviendo esto para n da una estimación de la distancia restante.

Para calcular esto, se construye un mapa de distancia al objetivo más cercano, utilizando un algoritmo de relleno de inundación sembrado con posiciones de objetivo.
Tiene el agradable efecto secundario de eliminar los puntos de seguimiento desde donde no se puede alcanzar ningún objetivo (como sucede en algunas áreas de la pista de pesadilla).
El número de movimientos se calcula como un valor de coma flotante, por lo que los nodos más cercanos a la meta pueden ser discriminados aún más.

Waypoints

Como en mi intento anterior, la idea es reducir el número de puntos de seguimiento a una submuestra de puntos de referencia lo más pequeña posible. El truco es tratar de elegir las posiciones más "útiles" en la pista.

La heurística comienza con una distribución regular en toda la pista, pero aumenta la densidad en dos tipos de áreas:

1. el borde de la pista, es decir, carriles que se extienden a 1 o 2 píxeles de las paredes
2. zonas de alta curvatura, es decir, el borde interior de curvas cerradas.

Aquí hay un ejemplo.
Las áreas de alta densidad están en rojo, de baja densidad en verde. Los píxeles azules son los puntos de referencia seleccionados.
Observe los grupos de puntos de referencia en curvas cerradas (entre muchas manchas inútiles en curvas inclinadas, debido a un filtrado insuficiente).

Para calcular las posiciones de los carriles, se escanea la pista completa en busca de distancia a la pared más cercana. El resultado es un campo de vectores que apuntan hacia el borde de la pista más cercana.
Este campo vectorial se procesa para producir una estimación aproximada de la curvatura local.
Finalmente, la curvatura y la distancia a la pared se combinan para producir una densidad local deseada, y un algoritmo bastante torpe intenta rociar puntos de ruta sobre la pista en consecuencia.

Una mejora notable con respecto a la estrategia anterior es que los carriles estrechos (aparentemente) siempre obtendrán suficientes puntos de referencia para conducir, lo que permite navegar por el mapa de pesadilla.

Como siempre, se trata de encontrar un punto óptimo entre el tiempo de cálculo y la eficiencia.
Una disminución del 50% en la densidad dividirá el tiempo de cálculo entre más de 4, pero con resultados más gruesos (48 movimientos en lugar de 44 en la ciudad, 720 en lugar de 670 en la pesadilla).

Golf

Todavía creo que el golf daña la creatividad en este caso específico: eliminar el antialiasing de la salida es suficiente para ganar 30 puntos, y requiere mucho menos esfuerzo que pasar de 47 a 44 movimientos en el mapa de la ciudad.
Incluso pasar de 720 a 670 movimientos en pesadilla ganaría solo 500 puntos, aunque dudo mucho que un A * solo de posición pueda llegar a cualquier lugar cerca de eso.

Solo por el gusto de hacerlo, decidí escribir mi propio compresor PHP de todos modos.

Como parece, renombrar identificadores de manera eficiente en PHP no es una tarea fácil. De hecho, no creo que sea posible hacerlo en el caso general. Incluso con un análisis semántico completo, la posibilidad de utilizar cadenas o variables indirectas para designar objetos requeriría el conocimiento de la semántica de cada función.
Sin embargo, dado que el analizador incorporado muy conveniente permite saltar al análisis semántico de inmediato, logré producir algo que parece funcionar en un subconjunto de PHP suficiente para escribir código "golfable" (manténgase alejado de $$ y no usar llamadas indirectas a funciones u otro acceso de cadena a objetos).
No hay uso práctico para hablar y nada que ver con el problema original, pero es muy divertido codificarlo.

Podría haber descifrado el código aún más para obtener unos 500 caracteres más o menos, pero como los nombres de la biblioteca gráfica de PHP son desafortunadamente bastante largos, es una especie de lucha cuesta arriba.

Nuevos desarrollos

El código de selección de waypoint es un desastre horrible, ajustado por prueba y error. Sospecho que hacer más matemáticas (usando operadores de gradiente y curvatura adecuados) mejoraría en gran medida el proceso.

Tengo curiosidad por ver si se puede encontrar una mejor distancia heurística. Intenté tener en cuenta la velocidad de varias maneras, pero rompió el A * o produjo resultados más lentos.

Es posible recodificar todo esto en un lenguaje más rápido como C ++, pero la versión de PHP depende en gran medida de la recolección de basura para mantener el consumo de memoria razonable. La limpieza de nodos cerrados en C ++ requeriría bastante trabajo y una cantidad considerable de código adicional.

Would the scoring have been based on performances, I would have eagerly tried to improve the algorithms. But since the golfing criterion is so overwhelming, there is no real point, or is it?

ThirdRacer Java (1224 + 93*10 = 2154)

Similar to SecondRacer. But switching focus from speed to code size (but still using Java). Optimizing the acceleration is much simplified now, sadly resulting in a slower car.

Performance

Better than SecondRacer.

Path Style

Like SecondRacer.

Code Style

I entered into a heavy fighting mode.

golfed -> WARNING: it does in-place replacement of the original file!

import javax.imageio.*;class A{class B extends java.util.Vector<C>{};class
C{int D,E;}C F(int D,int E){G=new C();G.D=D;G.E=E;return G;}static java.awt.image.BufferedImage
H;int I=H.getWidth(),J=H.getHeight(),K[][]=new int[I][J],L,M,N,O,P=~0xffff00,Q,D,E,R,S,T,U,V=255,W,X,Y;C
Z,G;public static void main(String[]a)throws Exception{java.io.File b=new
java.io.File(a[0]);H=ImageIO.read(b);new A().c();ImageIO.write(H,"PNG",b);}void
c(){B d=new B();for(L=0;L<I;L++)for(M=0;M<J;M++)if(e(L,M)!=1||!d.add(F(L,M)))K[L][M]=-1>>>1;while(M!=3)for(Z=d.remove(N=0),D=Z.D,E=Z.E;N<9;N++)if((M=e(T=D+N/3-1,U=E+N%3-1))>0&&K[T][U]>(L=K[D][E]+(T==D||U==E?10:14))&&d.add(F(T,U)))K[T][U]=L;for(D=G.D,E=G.E,R=D,S=E;M!=4;){H.createGraphics().drawLine(R,S,D,E);H.setRGB(R,S,P);N=0;T=2-M%2;U=0;for(L=0;L<Q;L++,N+=T)if((N+T)*(N+T)/30.0>Q-L+7||N-O>15-T){H.setRGB(R+L*(M/3-1),S+L*(M%3-1),P);U=L;O=N;N=0;}O=T*(U-Q);R=D;S=E;M=4;double
f=0,g;for(N=0;N<9;N++)for(L=1;e(T=R+L*(N/3-1),U=S+L*(N%3-1))>0;L++)if(f>(g=K[T][U]-K[R][S]+5*java.lang.Math.sqrt((R-T)*(R-T)+(S-U)*(S-U)))){f=g;D=T;E=U;M=N;Q=L;}}H.setRGB(R,S,P);}int
e(int D,int E){return D<0||D>=I||E<0||E>=J?0:(W=H.getRGB(D,E))==~V?1:W==V<<24?3:30<=(X=W>>16&V)&&X<=220&&X==(Y=W>>8&V)&&Y==(V&W)?2:0;}}

City S+93

Star crossed racer path on the nightmare map

(as per popular request)

(code not updated since the modifications are trivial and the performance-only challenge is not golfed)

Sorry to post yet another entry, but I'm hitting the 30.000 characters limit on the previous one.
Just say the word and I'll delete this one.

  1: 112 154 -> 127 154
  2: 127 154 -> 142 154
  3: 142 154 -> 151 161
  4: 151 161 -> 149 171
  5: 149 171 -> 143 190
  6: 143 190 -> 131 208
  7: 131 208 -> 125 219
  8: 125 219 -> 132 230
  9: 132 230 -> 147 243
 10: 147 243 -> 169 249
 11: 169 249 -> 185 248
 12: 185 248 -> 190 251
 13: 190 251 -> 190 263
 14: 190 263 -> 194 282
 15: 194 282 -> 201 289
 16: 201 289 -> 219 299
 17: 219 299 -> 240 297
 18: 240 297 -> 256 289
 19: 256 289 -> 271 267
 20: 271 267 -> 283 241
 21: 283 241 -> 297 228
 22: 297 228 -> 315 226
 23: 315 226 -> 343 229
 24: 343 229 -> 370 246
 25: 370 246 -> 393 263
 26: 393 263 -> 415 270
 27: 415 270 -> 435 267
 28: 435 267 -> 454 251
 29: 454 251 -> 464 240
 30: 464 240 -> 468 238
 31: 468 238 -> 472 247
 32: 472 247 -> 475 270
 33: 475 270 -> 481 302
 34: 481 302 -> 489 323
 35: 489 323 -> 489 343
 36: 489 343 -> 476 365
 37: 476 365 -> 455 380
 38: 455 380 -> 437 389
 39: 437 389 -> 432 398
 40: 432 398 -> 437 405
 41: 437 405 -> 450 411
 42: 450 411 -> 462 430
 43: 462 430 -> 465 454
 44: 465 454 -> 457 482
 45: 457 482 -> 453 503
 46: 453 503 -> 460 523
 47: 460 523 -> 469 530
 48: 469 530 -> 485 530
 49: 485 530 -> 505 526
 50: 505 526 -> 514 522
 51: 514 522 -> 523 533
 52: 523 533 -> 526 552
 53: 526 552 -> 527 572
 54: 527 572 -> 531 581
 55: 531 581 -> 535 577
 56: 535 577 -> 539 559
 57: 539 559 -> 542 527
 58: 542 527 -> 544 481
 59: 544 481 -> 550 425
 60: 550 425 -> 558 356
 61: 558 356 -> 565 296
 62: 565 296 -> 572 250
 63: 572 250 -> 575 213
 64: 575 213 -> 575 188
 65: 575 188 -> 565 168
 66: 565 168 -> 567 147
 67: 567 147 -> 569 141
 68: 569 141 -> 574 144
 69: 574 144 -> 582 158
 70: 582 158 -> 587 160
 71: 587 160 -> 592 148
 72: 592 148 -> 593 139
 73: 593 139 -> 597 141
 74: 597 141 -> 605 151
 75: 605 151 -> 616 165
 76: 616 165 -> 616 177
 77: 616 177 -> 609 181
 78: 609 181 -> 599 174
 79: 599 174 -> 592 168
 80: 592 168 -> 591 171
 81: 591 171 -> 589 188
 82: 589 188 -> 591 216
 83: 591 216 -> 595 257
 84: 595 257 -> 599 312
 85: 599 312 -> 605 367
 86: 605 367 -> 611 408
 87: 611 408 -> 614 438
 88: 614 438 -> 609 461
 89: 609 461 -> 597 477
 90: 597 477 -> 594 499
 91: 594 499 -> 604 520
 92: 604 520 -> 605 536
 93: 605 536 -> 598 556
 94: 598 556 -> 598 569
 95: 598 569 -> 610 580
 96: 610 580 -> 622 581
 97: 622 581 -> 629 582
 98: 629 582 -> 636 568
 99: 636 568 -> 642 541
100: 642 541 -> 645 526
101: 645 526 -> 645 517
102: 645 517 -> 634 505
103: 634 505 -> 636 493
104: 636 493 -> 639 467
105: 639 467 -> 641 427
106: 641 427 -> 644 373
107: 644 373 -> 648 309
108: 648 309 -> 651 258
109: 651 258 -> 652 218
110: 652 218 -> 652 190
111: 652 190 -> 647 167
112: 647 167 -> 645 147
113: 645 147 -> 645 138
114: 645 138 -> 655 134
115: 655 134 -> 670 137
116: 670 137 -> 675 142
117: 675 142 -> 676 156
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443: 646  89 -> 616  89
444: 616  89 -> 571  89
445: 571  89 -> 517  89
446: 517  89 -> 478  89
447: 478  89 -> 454  89
448: 454  89 -> 442  92
449: 442  92 -> 432 102
450: 432 102 -> 423 100
451: 423 100 -> 411  89
452: 411  89 -> 396  89
453: 396  89 -> 381  92
454: 381  92 -> 371 102
455: 371 102 -> 362 100
456: 362 100 -> 349  89
457: 349  89 -> 334  89
458: 334  89 -> 309  91
459: 309  91 -> 298  92
460: 298  92 -> 288 102
461: 288 102 -> 279 100
462: 279 100 -> 267  89
463: 267  89 -> 252  89
464: 252  89 -> 222  89
465: 222  89 -> 177  89
466: 177  89 -> 123  89
467: 123  89 ->  84  89
468:  84  89 ->  60  89
469:  60  89 ->  48  89
470:  48  89 ->  42  97
471:  42  97 ->  42 112
472:  42 112 ->  42 142
473:  42 142 ->  42 187
474:  42 187 ->  42 247
475:  42 247 ->  42 322
476:  42 322 ->  42 409
477:  42 409 ->  42 484
478:  42 484 ->  42 544
479:  42 544 ->  42 589
480:  42 589 ->  42 619
481:  42 619 ->  42 634
482:  42 634 ->  47 640
483:  47 640 ->  59 640
484:  59 640 ->  86 640
485:  86 640 -> 128 640
486: 128 640 -> 185 640
487: 185 640 -> 257 640
488: 257 640 -> 344 640
489: 344 640 -> 446 640
490: 446 640 -> 563 640
491: 563 640 -> 690 640
492: 690 640 -> 816 639
493: 816 639 -> 930 639
494: 930 639 -> 1029 639
495: 1029 639 -> 1113 639
496: 1113 639 -> 1182 639
497: 1182 639 -> 1236 639
498: 1236 639 -> 1275 639
499: 1275 639 -> 1300 639
500: 1300 639 -> 1316 633
501: 1316 633 -> 1320 630
502: 1320 630 -> 1322 615
503: 1322 615 -> 1322 588
504: 1322 588 -> 1322 546
505: 1322 546 -> 1322 489
506: 1322 489 -> 1322 417
507: 1322 417 -> 1322 330
508: 1322 330 -> 1322 252
509: 1322 252 -> 1322 186
510: 1322 186 -> 1322 135
511: 1322 135 -> 1322  99
512: 1322  99 -> 1322  78
513: 1322  78 -> 1320  68
514: 1320  68 -> 1310  65
515: 1310  65 -> 1289  65
516: 1289  65 -> 1253  65
517: 1253  65 -> 1208  65
518: 1208  65 -> 1178  65
519: 1178  65 -> 1163  65
520: 1163  65 -> 1155  71
521: 1155  71 -> 1149  76
522: 1149  76 -> 1135  74
523: 1135  74 -> 1111  74
524: 1111  74 -> 1102  74
525: 1102  74 -> 1091  65
526: 1091  65 -> 1076  65
527: 1076  65 -> 1046  65
528: 1046  65 -> 1013  65
529: 1013  65 -> 992  65
530: 992  65 -> 986  65
531: 986  65 -> 975  56
532: 975  56 -> 960  56
533: 960  56 -> 930  56
534: 930  56 -> 899  58
535: 899  58 -> 878  58
536: 878  58 -> 870  59
537: 870  59 -> 864  65
538: 864  65 -> 849  65
539: 849  65 -> 819  65
540: 819  65 -> 774  65
541: 774  65 -> 714  65
542: 714  65 -> 651  65
543: 651  65 -> 603  65
544: 603  65 -> 570  65
545: 570  65 -> 552  65
546: 552  65 -> 546  65
547: 546  65 -> 535  56
548: 535  56 -> 520  56
549: 520  56 -> 492  58
550: 492  58 -> 478  59
551: 478  59 -> 472  65
552: 472  65 -> 457  65
553: 457  65 -> 427  65
554: 427  65 -> 382  65
555: 382  65 -> 322  65
556: 322  65 -> 265  65
557: 265  65 -> 223  65
558: 223  65 -> 193  65
559: 193  65 -> 178  65
560: 178  65 -> 170  71
561: 170  71 -> 164  76
562: 164  76 -> 156  74
563: 156  74 -> 145  65
564: 145  65 -> 130  65
565: 130  65 -> 109  65
566: 109  65 -> 103  65
567: 103  65 ->  92  56
568:  92  56 ->  77  56
569:  77  56 ->  65  59
570:  65  59 ->  57  68
571:  57  68 ->  46  67
572:  46  67 ->  29  65
573:  29  65 ->  20  68
574:  20  68 ->  17  80
575:  17  80 ->  17 104
576:  17 104 ->  17 143
577:  17 143 ->  17 197
578:  17 197 ->  17 266
579:  17 266 ->  17 350
580:  17 350 ->  19 435
581:  19 435 ->  19 507
582:  19 507 ->  19 564
583:  19 564 ->  19 606
584:  19 606 ->  19 633
585:  19 633 ->  19 648
586:  19 648 ->  33 662
587:  33 662 ->  48 664
588:  48 664 ->  76 664
589:  76 664 -> 118 664
590: 118 664 -> 175 664
591: 175 664 -> 245 664
592: 245 664 -> 328 664
593: 328 664 -> 423 663
594: 423 663 -> 532 661
595: 532 661 -> 654 661
596: 654 661 -> 784 662
597: 784 662 -> 900 662
598: 900 662 -> 1002 662
599: 1002 662 -> 1089 662
600: 1089 662 -> 1166 662
601: 1166 662 -> 1231 664
602: 1231 664 -> 1283 664
603: 1283 664 -> 1320 664
604: 1320 664 -> 1344 662
605: 1344 662 -> 1355 662
606: 1355 662 -> 1359 654
607: 1359 654 -> 1372 640
608: 1372 640 -> 1377 630
609: 1377 630 -> 1376 613
610: 1376 613 -> 1376 586
611: 1376 586 -> 1376 550
612: 1376 550 -> 1374 527
613: 1374 527 -> 1374 517
614: 1374 517 -> 1381 508
615: 1381 508 -> 1381 494
616: 1381 494 -> 1370 477
617: 1370 477 -> 1372 459
618: 1372 459 -> 1370 432
619: 1370 432 -> 1367 418
620: 1367 418 -> 1354 401
621: 1354 401 -> 1355 384
622: 1355 384 -> 1351 361
623: 1351 361 -> 1343 330
624: 1343 330 -> 1344 295
625: 1344 295 -> 1346 271
626: 1346 271 -> 1347 256
627: 1347 256 -> 1336 240
628: 1336 240 -> 1336 224
629: 1336 224 -> 1345 210
630: 1345 210 -> 1341 196
631: 1341 196 -> 1338 172
632: 1338 172 -> 1340 153
633: 1340 153 -> 1349 132
634: 1349 132 -> 1345 109
635: 1345 109 -> 1347  80
636: 1347  80 -> 1356  59
637: 1356  59 -> 1359  42
638: 1359  42 -> 1356  34
639: 1356  34 -> 1341  29
640: 1341  29 -> 1316  29
641: 1316  29 -> 1276  29
642: 1276  29 -> 1221  29
643: 1221  29 -> 1177  32
644: 1177  32 -> 1143  31
645: 1143  31 -> 1118  24
646: 1118  24 -> 1084  23
647: 1084  23 -> 1045  31
648: 1045  31 -> 1011  29
649: 1011  29 -> 991  26
650: 991  26 -> 972  19
651: 972  19 -> 953  22
652: 953  22 -> 934  31
653: 934  31 -> 909  31
654: 909  31 -> 872  29
655: 872  29 -> 822  29
656: 822  29 -> 775  31
657: 775  31 -> 742  32
658: 742  32 -> 713  37
659: 713  37 -> 683  36
660: 683  36 -> 650  40
661: 650  40 -> 619  35
662: 619  35 -> 577  34
663: 577  34 -> 547  32
664: 547  32 -> 505  32
665: 505  32 -> 455  25
666: 455  25 -> 401  23
667: 401  23 -> 346  22
668: 346  22 -> 296  31
669: 296  31 -> 240  32
670: 240  32 -> 172  31
671: 172  31 ->  91  31
672:  91  31 ->  14  25

Sunday Driver, Python 2, 3242

Minified code = 2382 bytes

Performance: city=86 obstacles=46 racetrack=188 gauntlet=1092

Here is my proof-of-concept program that was to demonstrate that a solution was possible. It needs some optimisation and better golfing.

Operation

• Create a data structure of distance rings out from the destination (simple A* derivative, like flood fill)

• Find the shorted series of straight lines to destination that do not cross non-track pixels.

• For each straight line, accelerate and brake to minimise the turns taken.

Golfed (minified) Code

import pygame as P,sys,random
Z=255
I=int
R=range

X=sys.argv[1]
pic=P.image.load(X)
show=P.display.flip
W,H=pic.get_size()
M=P.display.set_mode((W,H))
M.blit(pic,(0,0))
show()
U=complex
ORTH=[U(-1,0),U(1,0),U(0,-1),U(0,1)]
def draw(line,O):
 for p in line:
  M.set_at((I(p.real),I(p.imag)),O)
def plot(p,O):
 M.set_at((I(p.real),I(p.imag)),O)
def J(p):
 return abs(I(p.real))+abs(I(p.imag))
locs=[(x,y)for x in R(W)for y in R(H)]
n={}
for p in locs:
 O=tuple(M.get_at(p))[:3]
 if O not in n:
  n[O]=set()
 n[O].add(U(p[0],p[1]))
z=set()
for c in n:
 if c[0]==c[1]==c[2]and 30<=c[0]<=220 or c==(0,0,0)or c==(Z,Z,0):
  z|=n[c]
first=next(iter(n[(0,0,0)]))
ring=set([first])
s={0:ring}
g={first:0}
T=set()
G=0
done=0
while not done:
 G+=1
 T|=ring
 D=set()
 for dot in ring:
  for K in[dot+diff for diff in ORTH]:
   if K in n[(Z,Z,0)]:
    V=K;done=1
   if K in z and K not in T:
    D.add(K);g[K]=G
 ring=D
 s[G]=ring
def A(p1,p2):
 x1,y1=I(p1.real),I(p1.imag)
 x2,y2=I(p2.real),I(p2.imag)
 dx=x2-x1
 dy=y2-y1
 line=[]
 if abs(dx)>abs(dy):
  m=1.0*dy/dx
  line=[U(x,I(m*(x-x1)+y1+.5))for x in R(x1,x2,cmp(dx,0))]
 else:
  m=1.0*dx/dy
  line=[U(I(m*(y-y1)+x1+.5),y)for y in R(y1,y2,cmp(dy,0))]
 return line+[U(x2,y2)]
def f(p1,p2):
 return all(p in z for p in A(p1,p2))
def a(j,G):
 l=list(s[G])
 for F in R(150):
  w=random.choice(l)
  if f(j,w):
   return w
 return None
def d(j):
 u=g[j]
 E=k=0
 r=j
 while 1:
  w=a(j,k)
  if w:
   u=k;r=w
  else:
   E=k
  k=(u+E)/2
  if k==u or k==E:
   break
 return r
def h(p1,p2):
 if abs(p2-p1)<9:
  return p2
 line=A(p1,p2)
 tries=min(20,len(line)/2)
 test=[line[-i]for i in R(1,tries)]
 q=[(p,d(p))for p in test]
 rank=[(abs(p3-p)+abs(p-p1),p)for p,p3 in q]
 return max(rank)[1]
o=V
path=[V]
while g[o]>0:
 o=d(o)
 if o not in n[(0,0,0)]:
  o=h(path[-1],o)
 path.append(o)
 if o in n[(0,0,0)]:
  break
def t(line,N):
 v=[]
 S=len(line)/2+2
 base=i=0
 b=0
 while i<len(line):
  C=(i<S)
  Q=line[i]-line[base]
  accel=Q-N
  L=(J(accel)<=15)
  if L:
   b=1
  if C:
   if b and not L:
    i-=1;v.append(i);N=Q;base=i;b=0
  else:
   if b and J(Q)>13:
    v.append(i);N=Q;base=i;b=0
  i+=1
 v.append(i-1)
 return v,Q
turns=0
vel=U(0,0)
for V,stop in zip(path,path[1:]):
 line=A(V,stop)
 Y,vel=t(line,vel)
 turns+=len(Y)
 draw(line,(Z,Z,Z))
 plot(line[0],(0,0,Z))
 for m in Y:
  plot(line[m],(0,0,Z))
B=X.replace('.','%u.'%turns)
P.image.save(M,B)

Examples