Programmin 'Pac-Man

Ambientazione

Giochi come Pac-Man. Vuoi raccogliere palline, frutta e pellet prima di chiunque altro, evitando allo stesso tempo i fantasmi.

Regole

1. Ogni Pac-Man valido sarà in un singolo labirinto. Vincerà il giocatore con il punteggio cumulativo più alto dopo 10 partite.
2. Una partita termina quando tutti i Pac-Men sono morti, tutte le palline sono sparite o sono passati 500 turni
3. Se un Pac-Man muore, continua a giocare come un fantasma
4. Mangiare una pallina Power ti renderà invincibile per 10 turni e ti permetterà di mangiare Fantasmi
5. Mangiare un fantasma teletrasporta il fantasma in una posizione casuale
6. I fantasmi non possono mangiare nulla tranne Pac-Men e non ottengono punti
7. Mangiando i seguenti oggetti come Pac-Man otterrai i seguenti punti:
   7. Pellet: 10
   8. Potenza pellet: 50
   9. Frutto: 100
   10. Fantasma: 200

Il labirinto

Se ci sono n Pac-Men, quindi un labirinto di dimensioni sqrt(n)*10da sqrt(n)*10verrà generato utilizzando l'algoritmo di Prim (a causa del suo basso fattore di fiume), poi intrecciata completamente, dando la preferenza a vicoli ciechi già esistenti. Inoltre, questa treccia può essere fatta attraverso i bordi, in modo che ci siano alcuni percorsi dall'alto verso il basso e da sinistra a destra.

Ci sarà:

1. 2n fantasmi
2. 4n Palline di potenza
3. 2n Frutta
4. n Pac-Men in punti in cui i quadrati dei vicini collegati sono vuoti.
5. Tutti i punti vuoti rimanenti saranno riempiti con pellet

Quindi, una mappa iniziale con 10 giocatori sarà simile a questa (Fantasmi = verde, Pellet = acqua, frutta = rosso, Pac-Man = giallo):

Input Output

Al All'inizio del gioco , vi sarà data una sola riga di caratteri, che rappresentano le pareti in ogni piazza della mappa. Per ogni quadrato, a partire dall'angolo in alto a sinistra, spostandosi a destra e passando alla riga successiva, ti verrà data una cifra esadecimale che rappresenta la situazione del muro:

0: No walls
1: North wall
2: East wall
3: East & North wall
4: South wall
5: South & North wall
6: South & East wall
7: Won't occur
8: West wall
9: West & North wall
A: West & East wall
B: Won't occur
C: West & South wall
D: Won't occur
E: Won't occur
F: Won't occur

In parole semplici, Nord = 1, Est = 2, Sud = 4 e Ovest = 8, sommati.

Quindi, ad ogni turno , ti verrà data la tua posizione attuale e gli oggetti nella tua linea di vista (se sei un Pac-Man. Tutti i fantasmi ricevono tutti i quadrati da -5 a +5 dalla loro posizione relativa). La linea di mira si baserà sulla direzione percorsa nell'ultima curva. Se hai viaggiato verso nord, ti verranno dati tutti i quadrati direttamente a nord, est e ovest fino a quando un muro non ti taglierà la vista più un singolo quadrato nord-ovest e nord-est, se nessun muro ti taglia la vista. Se scegli di non muoverti, ti verranno dati i quadrati in tutte e 8 le direzioni.

Per la vista, I significa invisibile, Vsignifica visibile, Psignifica Pac-Man (supponendo che Pac-Man sia rivolto a nord):

|I I|V|I|
|I V|V V|
|V V P|I|
|I I|I|I|

Ogni quadrato sarà dato da una coordinata, quindi dal suo contenuto. I suoi contenuti sono rappresentati dai seguenti caratteri:

1. P: 1 o più Pac-Man
2. G: 1 o più fantasmi
3. o: Pellet
4. O: Potenza pellet
5. F: Piece of Fruit
6. X: Niente

Se c'è un fantasma e qualcos'altro su una piazza, G verrà restituito.

Quindi, se tu fossi su una piazza 23,70, ti trasferissi semplicemente a nord, la piazza sopra di te è un vicolo cieco e contiene un pellet di Potenza, e hai muri su entrambi i lati di te, il tuo input sarebbe:

23,70X 22,70O

Nella tua casella attuale, mostrerà a Gse sei un fantasma, a Pse ce n'è un altro Pac-Man nella tua casella, altrimenti unX

Quindi restituirai i seguenti articoli tramite STDOUT:

Un singolo carattere che rappresenta una direzione ( North, East, South, West oX Stay).

Prima di passare in una direzione, puoi anche passare in qualsiasi coordinata come x,y, e le pareti di quel quadrato saranno passate indietro (come descritto sopra)

Il programma deve essere continuamente in esecuzione fino a quando non Qviene passato tramite STDIN. I programmi verranno riavviati per ogni gioco.

Non è consentito l'accesso ad altre informazioni al di fuori di ciò che viene passato a STDIN (inclusi altri dati di Pac-Men's o i dati detenuti dal programma host).

La mancata restituzione di una mossa entro 1000 ms termina il programma (in esecuzione sulla mia macchina Win8 abbastanza decente). Ti verranno dati 2 secondi per elaborare il layout iniziale del labirinto quando viene fornito

L'host verrà scritto in Python e il codice per testare il tuo bot è imminente.

Casi eccezionali

• Se più Pac-Men finiscono nella stessa posizione, nessuno dei due ottiene il contenuto del quadrato corrente, a meno che esattamente 1 di essi non sia invincibile, nel qual caso l'invincibile Pac-Man riceverà il pellet.
• Un Pac-Man mangiato da un fantasma non verrà teletrasportato da qualche altra parte. Se due Pac-Men sono su un quadrato e uno è invincibile, il fantasma verrà teletrasportato.
• Essere teletrasportato come uno Spettro ti impedisce di muoverti per 1 turno. Quando giochi come un fantasma, avrai semplicemente il tuo turno saltato
• Il tentativo di muoversi attraverso un muro verrà interpretato come "Resta"

• Ciascuno dei fantasmi iniziali riceverà uno dei 4 tratti della personalità, come descritto qui , con la seguente modifica:

  1. I bug descritti non saranno duplicati
  2. Saranno tutti attivi dall'inizio
  3. Sono vulnerabili solo al giocatore che ha mangiato il pellet
  4. Passeranno indefinitamente da scatter a chase, ognuno con un numero fisso di turni prima del passaggio
  5. Passando all'inseguimento, troveranno il Pac-Man più vicino da inseguire e inseguiranno quel Pac-Man per tutta la durata del loro inseguimento. (Se c'è un pareggio per vicinanza, il Pac-Man verrà scelto in modo pseudocasuale)
  6. Blinky non accelera
  7. Inky sceglierà il fantasma più vicino su cui basare i suoi calcoli dopo il passaggio all'inseguimento.
  8. Clyde troverà tutti i giocatori a 8 caselle di distanza, quindi seguirà il giocatore più lontano.
  9. Tutti i fantasmi tranne Clyde non bersagliano un giocatore più lontano di 5 quadrati di distanza

Accetterò il codice compilabile da una lingua standard o un .exe (con codice di accompagnamento).

Suggerimenti per la programmazione

Puoi farlo con il mio controller. Devi inserire una cartella / bots / your_bot_name / nella stessa directory del programma. All'interno della cartella, è necessario aggiungere un command.txt contenente un comando per eseguire il programma (es:python my_bot.py :) e il tuo bot.

Il codice del controller è su Github (codice Python, richiede Pygame se si desidera la grafica.) Testato su Windows e Linux

PUNTEGGI

ghostbuster: 72.840 punti

patetico: 54.570 punti

miope: 50.820 punti

evitare l'interazione: 23.580 punti

fisico: 18.330 punti

randomwalk: 7.760 punti

dumbpac: 4.880 punti

GhostBuster - Python

Seleziona un punto casuale sulla mappa, utilizza l'algoritmo A * per trovare il percorso migliore. Una volta raggiunta la destinazione, ne sceglierà una nuova e continuerà. Cercherà di evitare i fantasmi, ma con il FOV limitato, si imbatterà occasionalmente in loro. Eviterà di camminare in luoghi già visitati.

• Aggiunta logica per fantasma. Seleziona un punto casuale vicino (<8) e si sposta lì, ignorando i punteggi diversi dai pacmen
• Aggiunta logica di invincibilità
• Valori dei punti regolati dei quadrati
• Bug (se è troppo bravo e mangia tutto il pellet, il gioco si blocca per qualche motivo)

Usa del codice di Sparr, grazie per la logica.

Windows 7, Visual Studios con Python Tools. Dovrebbe funzionare su scatole Linux.

#!/usr/bin/env python

import os
import re
import sys
import math
import random

sys.stdout = os.fdopen(sys.stdout.fileno(), 'w', 0) # automatically flush stdout

P,G,o,O,F,X = 5,600,-10,-100,-100,10
PreviousSquarePenalty = 10

# read in the maze description
maze_desc = sys.stdin.readline().rstrip()
mazeSize = int(math.sqrt(len(maze_desc)))

North,East,South,West = range(4)
DIRECTIONS = ['N','E','S','W']
Euclidian,Manhattan,Chebyshev = range(3)

sign = lambda x: (1, -1)[x<0]
wrap = lambda v : v % mazeSize

class Node(object):

    def __init__(self, x, y, value):
        self.x, self.y = x,y
        self.wallValue = int(value, 16); #Base 16
        self.nodes = {}
        self.item = 'o' # Start as normal pellet

    def connect(self, otherNode, dir):    
        if dir not in self.nodes:
            self.nodes[dir] = otherNode       
            otherNode.nodes[(dir+2)%4] = self

    def distance(self, otherNode, meth = Manhattan):
        xd = abs(otherNode.x - self.x)        
        yd = abs(otherNode.y - self.y)
        xd = min(xd, mazeSize - xd)
        yd = min(yd, mazeSize - yd)
        if meth == Euclidian:
            return math.sqrt(xd * xd + yd * yd)       
        if meth == Manhattan:
            return xd + yd
        if meth == Chebyshev:      
            return max(xd, yd)

    def direction(self, otherNode):
        for key, value in self.nodes.iteritems():
            if value == otherNode:
                return DIRECTIONS[key]            
        return 'ERROR'

    def getScore(self):
        score = eval(self.item)
        for node in self.nodes.values():
            score += eval(node.item)
        return score

    def nearbyGhost(self):
        if self.item == 'G':
            return True
        for node in self.nodes.values():
            if node.item == 'G':
                return True
        return False

    def __hash__(self):  
        return  (391 + hash(self.x))*23 + hash(self.y)

    def __eq__(self, other):
        return (self.x, self.y) == (other.x, other.y)

    def __ne__(self, other):
        return (self.x, self.y) != (other.x, other.y)

    def __str__(self):
        return str(self.x)+","+str(self.y)

    def __repr__(self):
        return str(self.x)+","+str(self.y)

# Make all the nodes first
nodes = {}
i = 0
for y in range(mazeSize):
    for x in range(mazeSize):       
        nodes[x,y] = Node(x,y,maze_desc[i])  
        i+=1

# Connect all the nodes together to form the maze
for node in nodes.values():
    walls = node.wallValue
    x,y = node.x,node.y    
    if not walls&1:  
        node.connect(nodes[x,wrap(y-1)], North)
    if not walls&2:
        node.connect(nodes[wrap(x+1),y], East)
    if not walls&4:
        node.connect(nodes[x,wrap(y+1)], South)
    if not walls&8:
        node.connect(nodes[wrap(x-1),y], West)

toVisit = set(nodes.values())
currentNode = None
destinationNode = None
previousNode = None
testInvincibilty = False
invincibility = 0
isGhost = False
turns = 0

def aStar(startNode, endNode):
    openSet = set([startNode])
    closedSet = set()
    gScores = {startNode: 0}
    cameFrom = {}
    curNode = startNode  
    while openSet:
        minF = 100000000
        for node in openSet:
            g = gScores[node]
            h = node.distance(endNode)
            f = g+h
            if f < minF:
                minF = f
                curNode = node

        if curNode == endNode:
            path = []
            while curNode != startNode:
                path.insert(0, curNode)
                curNode = cameFrom[curNode]
            return path

        openSet.remove(curNode)
        closedSet.add(curNode)
        for node in curNode.nodes.values():
            if node in closedSet:
                continue
            g = gScores[curNode]
            if isGhost:
                g += 1
                if node.item == 'P':
                    g -= 10 # prefer PacMen
            else:
                s = node.getScore();
                if invincibility > 1:
                    g -= abs(s) # everything is tasty when invincible
                else:
                    g += s
                if previousNode and node == previousNode:
                    g += PreviousSquarePenalty # penalize previous square
            isBetter = False
            if node not in openSet:
                openSet.add(node)
                isBetter = True
            elif g < gScores[node]:
                isBetter = True
            if isBetter:
                gScores[node] = g
                cameFrom[node]=curNode

# regex to parse a line of input
input_re = re.compile('(?:([-\d]+),([-\d]+)([PGoOFX]?) ?)+')

while True:
    info = sys.stdin.readline().rstrip()
    if (not info) or (info == "Q"):
        break

    turns += 1

    # break a line of input up into a list of tuples (X,Y,contents)
    info = [input_re.match(item).groups() for item in info.split()]

    # update what we know about all the cells we can see
    for cell in info:
        nodes[int(cell[0]),int(cell[1])].item = cell[2]

    currentNode = nodes[int(info[0][0]),int(info[0][1])]    

    if turns == 1:
        print 'X'
        continue

    if not isGhost and currentNode.item == 'G':
        isGhost = True
        destinationNode = random.sample(nodes.values(), 1)[0]

    if isGhost:     
        while destinationNode == currentNode or currentNode.distance(destinationNode) > 8:
            destinationNode = random.sample(nodes.values(), 1)[0]
    else:     

        if invincibility > 0:
            invincibility -=  1

        if testInvincibilty:
            testInvincibilty = False
            if currentNode.item == 'X':
                invincibility += 10

        while not destinationNode or destinationNode == currentNode:
            destinationNode = random.sample(toVisit, 1)[0]

        if currentNode.item == 'X':
            toVisit.discard(currentNode)

    bestPath = aStar(currentNode, destinationNode)

    nextNode = bestPath[0]

    direction = currentNode.direction(nextNode)

    if not isGhost and nextNode.item == 'O':   
        testInvincibilty = True      

    previousNode = currentNode

    print direction

miope

Questo pac evita i fantasmi adiacenti a meno che non possa mangiarli, si sposta su frutta o pellet adiacenti e cammina a casaccio come ultima risorsa.

#!/usr/bin/env python

import os
import re
import sys
import math
import random

sys.stdout = os.fdopen(sys.stdout.fileno(), 'w', 0) # automatically flush stdout

# read in the maze description
maze_desc = sys.stdin.readline().rstrip()
maze_size = int(math.sqrt(len(maze_desc)))

# turn the maze description into an array of arrays
# [wall bitmask, item last seen in square]

def chunks(l, n):
    for i in xrange(0, len(l), n):
        yield l[i:i+n]
maze = []
for row in chunks(maze_desc, maze_size):
    maze.append([[int(c,16),'X'] for c in row])

# regex to parse a line of input
input_re = re.compile('(?:([-\d]+),([-\d]+)([PGoOFX]?) ?)+')

turn = 0
invincibility_over = 0
last_move = None

while True:
    info = sys.stdin.readline().rstrip()
    if (not info) or (info == "Q"):
        break

    # break a line of input up into a list of tuples (X,Y,contents)
    info = info.split()
    info = [input_re.match(item).groups() for item in info]

    # update what we know about all the cells we can see
    for cell in info:
        maze[int(cell[1])][int(cell[0])][1] = cell[2]

    # current location
    x = int(info[0][0])
    y = int(info[0][1])

    # which directions can we move from our current location?
    valid_directions = []
    # we might consider sitting still
    # valid_directions.append('X')
    walls = maze[y][x][0]
    if not walls&1:
        valid_directions.append('N')
    if not walls&2:
        valid_directions.append('E')
    if not walls&4:
        valid_directions.append('S')
    if not walls&8:
        valid_directions.append('W')

    # which direction has the highest value item?
    best_value = 0
    best_direction = 'X'
    for c in [(x,y-1,'N'),(x+1,y,'E'),(x,y+1,'S'),(x-1,y,'W')]:
        if c[2] in valid_directions:
            # am I a ghost?
            if maze[y][x][1] == 'G':
                if maze[c[1]%maze_size][c[0]%maze_size][1] == "P":
                    best_value = 999
                    best_direction = c[2]
            else:
                if maze[c[1]%maze_size][c[0]%maze_size][1] == 'F':
                    if best_value < 100:
                        best_value = 100
                        best_direction = c[2]
                elif maze[c[1]%maze_size][c[0]%maze_size][1] == 'O':
                    if best_value < 50:
                        best_value = 50
                        best_direction = c[2]
                elif maze[c[1]%maze_size][c[0]%maze_size][1] == 'o':
                    if best_value < 10:
                        best_value = 10
                        best_direction = c[2]
                elif maze[c[1]%maze_size][c[0]%maze_size][1] == 'G':
                    if turn < invincibility_over:
                        # eat a ghost!
                        if best_value < 200:
                            best_value = 200
                            best_direction = c[2]
                    else:
                        # avoid the ghost
                        valid_directions.remove(c[2])

    # don't turn around, wasteful and dangerous
    if last_move:
        reverse = ['N','E','S','W'][['S','W','N','E'].index(last_move)]
        if reverse in valid_directions:
            valid_directions.remove(reverse)

    if best_value == 50:
        invincibility_over = turn + 10      
    if best_direction != 'X':
        # move towards something worth points
        # sys.stderr.write("good\n")
        last_move = best_direction
    elif len(valid_directions)>0:
        # move at random, not into a wall
        # sys.stderr.write("valid\n")
        last_move = random.choice(valid_directions)
    else:
        # bad luck!
        # sys.stderr.write("bad\n")
        last_move = random.choice(['N','E','S','W'])
    print last_move

    turn += 1

avoider

Evita tutti i fantasmi come pacman e tutti i pacmen quando un fantasma. Cerca di evitare il suo stesso tipo, se possibile, e quindi evita di girare 180 se possibile.

#!/usr/bin/env python
import os
import re
import sys
import math
import random

sys.stdout = os.fdopen(sys.stdout.fileno(), 'w', 0) # automatically flush stdout

# read in the maze description
maze_desc = sys.stdin.readline().rstrip()
maze_size = int(math.sqrt(len(maze_desc)))

# turn the maze description into an array of arrays of numbers indicating wall positions

def chunks(l, n):
    for i in xrange(0, len(l), n):
        yield l[i:i+n]
maze = []
for row in chunks(maze_desc, maze_size):
    maze.append([[int(c,16),'X'] for c in row])

# regex to parse a line of input
input_re = re.compile('(?:([-\d]+),([-\d]+)([PGoOFX]?) ?)+')

last_moved = 'X'

while True:
    info = sys.stdin.readline().rstrip()
    if (not info) or (info == "Q"):
        break

    # break a line of input up into a list of tuples (X,Y,contents)
    info = info.split()
    info = [input_re.match(item).groups() for item in info]

    # location
    x = int(info[0][0])
    y = int(info[0][1])

    # update what we know about all the cells we can see
    for cell in info:
        maze[int(cell[1])][int(cell[0])][1] = cell[2]

    # which directions can we move from our current location?
    valid_directions = []
    walls = maze[y][x][0]
    if not walls&1: 
        valid_directions.append('N')
    if not walls&2:
        valid_directions.append('E')
    if not walls&4:
        valid_directions.append('S')
    if not walls&8:
        valid_directions.append('W')

    bad_directions = []
    for c in [(x,y-1,'N'),(x+1,y,'E'),(x,y+1,'S'),(x-1,y,'W')]:
        if c[2] in valid_directions:
            # am I a ghost?
            if maze[y][x][1] == 'G':
                # it's a pacman, run. interaction is always a risk.
                if maze[c[1]%maze_size][c[0]%maze_size][1] == "P":
                    valid_directions.remove(c[2])
                # another ghost? let me move away.
                elif maze[c[1]%maze_size][c[0]%maze_size][1] == "G":
                    bad_directions.append(c[2])
            else:
                # it's a ghost, run. ghosts are evil.
                if maze[c[1]%maze_size][c[0]%maze_size][1] == "G":
                    valid_directions.remove(c[2])
                # its another pacman, move away!
                elif maze[c[1]%maze_size][c[0]%maze_size][1] == "P":
                    bad_directions.append(c[2])

    # if possible to avoid normal contact, do so
    good_directions = list(set(valid_directions) - set(bad_directions))
    if len(good_directions) > 0:
        valid_directions = good_directions

    # if not the only option, remove going backwards from valid directions
    if len(valid_directions) > 1:
        if last_moved == 'N' and 'S' in valid_directions:
            valid_directions.remove('S')
        elif last_moved == 'S' and 'N' in valid_directions:
            valid_directions.remove('N')
        elif last_moved == 'W' and 'E' in valid_directions:
            valid_directions.remove('E')
        elif 'W' in valid_directions:
            valid_directions.remove('W')

    # if possible, continue in the same direction
    if last_moved in valid_directions:
        print last_moved
    # prefer turning left/right randomly instead of turning 180
    #   backwards has been removed from valid_directions if not
    #   the only option
    elif len(valid_directions) > 0:
        last_moved=random.choice(valid_directions)
        print last_moved
    # can't move, so stay put. desire to continue in original 
    #   direction remains.
    else:
        print 'X'

Fisico, Haskell

Il fisico Pac-Man crede che la legge di gravitazione universale di Newton possa aiutarlo a vincere la partita. Quindi lo applica solo a tutti gli altri oggetti che conosce durante il gioco. Dato che il fisico è vecchio e ha una brutta memoria, può ricordare le cose solo in 5 round. Hooooly, il brutto ricordo lo aiuta a segnare meglio.

Questa risposta ha due file:

• Main.hs, contiene la parte interessante.
• Pacman.hs, solo un po 'di codice noioso che gestisce il protocollo. Puoi usarlo per scrivere la tua soluzione haskell. Non contiene alcun codice AI.

Oh, aspetta, abbiamo anche un Makefile.

Ecco che arrivano:

Main.hs

import Pacman
import Data.Complex
import Data.List
import Data.Function
import qualified Data.Map as Map
import Data.Maybe
import System.IO

data DebugInfo = DebugInfo {
  debugGrid :: Grid
, debugForce :: Force
, debugAction :: Action
} deriving (Show)

data Physicist = Physicist [(Int, Object)] (Maybe DebugInfo)

type Force = Complex Double


calcForce :: Int -> Position -> PlayerType -> Object -> Force
calcForce n p1 t1 object = if d2 == 0 then 0 else base / (fromIntegral d2 ** 1.5 :+ 0)
  where
    (x1, y1) = p1
    (x2, y2) = p2
    wrap d = minimumBy (compare `on` abs) [d, n - d]
    dx = wrap $ x2 - x1
    dy = wrap $ y2 - y1
    Object t2 p2 = object
    d2 = dx * dx + dy * dy
    base = (fromIntegral dx :+ fromIntegral dy) * case t1 of
      PacmanPlayer -> case t2 of
        Pellet -> 10.0
        PowerPellet -> 200.0
        Ghost -> -500.0
        Pacman -> -20.0
        Fruit -> 100.0
        Empty -> -2.0
      GhostPlayer -> case t2 of
        Pellet -> 10.0
        PowerPellet -> 200.0
        Ghost -> -50.0
        Pacman -> 500.0
        Fruit -> 100.0
        Empty -> -2.0

instance PlayerAI Physicist where
  findAction player info = (action, player') where
    Player {
      playerType = type_
    , playerField = field
    , playerMemory = Physicist objectsWithAge _
    } = player

    n = fieldSize field
    NormalRound pos _ objects = info
    objectsWithAge' = combineObjects objectsWithAge objects
    objects' = map snd objectsWithAge'
    directionChoices = filter (not . gridHasWall grid) directions4
    totalForce = sum $ map (calcForce n pos type_) objects'
    grid = fromMaybe (error $ "invalid position " ++ show pos) $ (fieldGetGrid field) pos
    action = if magnitude totalForce < 1e-10
      then if null directionChoices
        then Stay
        else Move $ head directionChoices
      else Move $ maximumBy (compare `on` (projectForce totalForce)) directionChoices
    debugInfo = Just $ DebugInfo grid totalForce action
    player' = player {
      playerMemory = Physicist objectsWithAge' debugInfo
    }

  -- roundDebug player _ = do
  --   let Physicist objects debugInfo = playerMemory player
  --       type_ = playerType player
  --   hPrint stderr (objects, debugInfo)

combineObjects :: [(Int, Object)] -> [Object] -> [(Int, Object)]
combineObjects xs ys = Map.elems $ foldr foldFunc initMap ys where
  foldFunc object@(Object type_ pos) = Map.insert pos (0, object)
  addAge (age, object) = (age + 1, object)
  toItem (age, object@(Object _ pos)) = (pos, (age, object))
  initMap = Map.fromList . map toItem . filter filterFunc . map addAge $ xs
  filterFunc (age, object@(Object type_ _))
    | type_ == Empty = True
    | age < maxAge = True
    | otherwise = False

maxAge = 5

projectForce :: Force -> Direction -> Double
projectForce (fx :+ fy) (Direction dx dy) = fx * fromIntegral dx + fy * fromIntegral dy

main :: IO ()
main = runAI $ Physicist [] Nothing

Pacman.hs

module Pacman (
    Field(..)
  , Grid(..)
  , Direction(..)
  , directions4, directions8
  , Position
  , newPosition
  , Player(..)
  , PlayerType(..)
  , ObjectType(..)
  , Object(..)
  , RoundInfo(..)
  , Action(..)
  , runAI
  , PlayerAI(..)
  ) where

import Data.Bits
import Data.Char
import Data.List
import Data.Maybe
import qualified Data.Map as Map
import qualified System.IO as SysIO

data Field = Field {
  fieldGetGrid :: Position -> Maybe Grid
, fieldSize :: Int
}

data Grid = Grid {
  gridHasWall :: Direction -> Bool
, gridPos :: Position
}

instance Show Grid where
  show g = "Grid " ++ show (gridPos g) ++ ' ':reverse [if gridHasWall g d then '1' else '0' | d <- directions4]

data Direction = Direction Int Int
  deriving (Show, Eq)

directions4, directions8 :: [Direction]
directions4 = map (uncurry Direction) [(-1, 0), (0, 1), (1, 0), (0, -1)]
directions8 = map (uncurry Direction) $ filter (/=(0, 0)) [(dx, dy) | dx <- [-1..1], dy <- [-1..1]]

type Position = (Int, Int)
newPosition :: (Int, Int)  -> Position
newPosition = id

data Player a = Player {
  playerType :: PlayerType
, playerField :: Field
, playerRounds :: Int
, playerMemory :: a
}
data PlayerType = PacmanPlayer | GhostPlayer
  deriving (Show, Eq)

class PlayerAI a where
  onGameStart :: a -> Field -> IO ()
  onGameStart _ _ = return ()

  onGameEnd :: a -> IO ()
  onGameEnd _ = return ()

  findAction :: Player a -> RoundInfo -> (Action, Player a)

  roundDebug :: Player a -> RoundInfo -> IO ()
  roundDebug _ _ = return ()


data ObjectType = Pacman | Ghost | Fruit | Pellet | PowerPellet | Empty
  deriving (Eq, Show)
data Object = Object ObjectType Position
  deriving (Show)

data RoundInfo = EndRound | NormalRound Position PlayerType [Object]

data Action = Stay | Move Direction
  deriving (Show)


parseField :: String -> Field
parseField s = if validateField field
  then field 
  else error $ "Invalid field: " ++ show ("n", n, "s", s, "fieldMap", fieldMap)
  where
    field = Field {
      fieldGetGrid = flip Map.lookup fieldMap
    , fieldSize = n
    }
    (n : _) = [x | x <- [0..], x * x == length s]
    fieldMap = Map.fromList [
        ((i, j), parseGrid c (newPosition (i, j))) 
        | (i, row) <- zip [0..n-1] rows,
          (j, c) <- zip [0..n-1] row
      ]
    rows = reverse . snd $ foldr rowFoldHelper (s, []) [1..n]
    rowFoldHelper _ (s, rows) =
      let (row, s') = splitAt n s
      in (s', row:rows)

validateField :: Field -> Bool
validateField field@(Field { fieldGetGrid=getGrid, fieldSize=n }) = 
  all (validateGrid field) $ map (fromJust.getGrid) [(i, j) | i <- [0..n-1], j <- [0..n-1]]

validateGrid :: Field -> Grid -> Bool
validateGrid
  field@(Field { fieldGetGrid=getGrid, fieldSize=n })
  grid@(Grid { gridPos=pos })
  = all (==True) [gridHasWall grid d == gridHasWall (getNeighbour d) (reverse d) | d <- directions4]
  where
    reverse (Direction dx dy) = Direction (-dx) (-dy)
    (x, y) = pos
    getNeighbour (Direction dx dy) = fromJust . getGrid . newPosition $ (mod (x + dx) n, mod (y + dy) n)

parseGrid :: Char -> Position -> Grid
parseGrid c pos = Grid gridHasWall pos
  where
    walls = zip directions4 bits
    bits = [((x `shiftR` i) .&. 1) == 1 | i <- [0..3]]
    Just x = elemIndex (toLower c) "0123456789abcdef"
    gridHasWall d = fromMaybe (error $ "No such direction " ++ show d) $
      lookup d walls

parseRoundInfo :: String -> RoundInfo
parseRoundInfo s = if s == "Q" then EndRound else NormalRound pos playerType objects'
  where
    allObjects = map parseObject $ words s
    Object type1 pos : objects = allObjects
    objects' = if type1 `elem` [Empty, Ghost] then objects else allObjects
    playerType = case type1 of
      Ghost -> GhostPlayer
      _ -> PacmanPlayer

parseObject :: String -> Object
parseObject s = Object type_ (newPosition (x, y)) where
  (y, x) = read $ "(" ++ init s ++ ")"
  type_ = case last s of
    'P' -> Pacman
    'G' -> Ghost
    'o' -> Pellet
    'O' -> PowerPellet
    'F' -> Fruit
    'X' -> Empty
    c -> error $ "Unknown object type: " ++ [c]

sendAction :: Action -> IO ()
sendAction a = putStrLn name >> SysIO.hFlush SysIO.stdout where
  name = (:[]) $ case a of
    Stay -> 'X'
    Move d -> fromMaybe (error $ "No such direction " ++ show d) $
      lookup d $ zip directions4 "NESW"

runPlayer :: PlayerAI a => Player a -> IO ()
runPlayer player = do
  roundInfo <- return . parseRoundInfo =<< getLine
  case roundInfo of
    EndRound -> return ()
    info@(NormalRound _ type_' _) -> do
      let
        updateType :: Player a -> Player a
        updateType player = player { playerType = type_' }
        player' = updateType player
        (action, player'') = findAction player' info
      roundDebug player'' info
      sendAction action
      let 
        updateRounds :: Player a -> Player a
        updateRounds player = player { playerRounds = playerRounds player + 1}
        player''' = updateRounds player''
      runPlayer player'''

runAI :: PlayerAI a => a -> IO ()
runAI mem = do
  field <- return . parseField =<< getLine
  let player = Player {
    playerType = PacmanPlayer
  , playerField = field
  , playerRounds = 0
  , playerMemory = mem
  }
  runPlayer player

Makefile

physicist: Main.hs Pacman.hs
    ghc -O3 -Wall Main.hs -o physicist

command.txt

./physicist

dumbpac

Questo pac si muove a caso, senza riguardo per il layout del labirinto, i fantasmi o altri fattori.

Perl:

#!/usr/bin/perl
local $| = 1; # auto flush!
$maze_desc = <>;
while(<>) { 
    if($_ eq "Q"){
        exit;
    }
    $move = (("N","E","S","W","X")[rand 5]);
    print ($move . "\n");
}

Pitone:

#!/usr/bin/env python

import os
import sys
import random

sys.stdout = os.fdopen(sys.stdout.fileno(), 'w', 0) # automatically flush stdout

maze_desc = sys.stdin.readline().rstrip()
while True:
    info = sys.stdin.readline().rstrip()
    if (not int) or (info == "Q"):
        break
    print random.choice(['N', 'E', 'S', 'W', 'X'])

randomwalk

questo pac cammina a caso, ma non nei muri

#!/usr/bin/env python

import os
import re
import sys
import math
import random

sys.stdout = os.fdopen(sys.stdout.fileno(), 'w', 0) # automatically flush stdout

# read in the maze description
maze_desc = sys.stdin.readline().rstrip()
maze_size = int(math.sqrt(len(maze_desc)))

# turn the maze description into an array of arrays of numbers indicating wall positions
def chunks(l, n):
    for i in xrange(0, len(l), n):
        yield l[i:i+n]
map = []
for row in chunks(maze_desc, maze_size):
    map.append([int(c,16) for c in row])

# regex to parse a line of input
input_re = re.compile('(?:([-\d]+),([-\d]+)([PGoOFX]?) ?)+')

while True:
    info = sys.stdin.readline().rstrip()
    if (not info) or (info == "Q"):
        break

    # break a line of input up into a list of tuples (X,Y,contents)
    info = info.split()
    info = [input_re.match(item).groups() for item in info]

    # this pac only cares about its current location
    info = info[0]

    # which directions can we move from our current location?
    valid_directions = []
    # we might consider sitting still
    # valid_directions.append('X')
    walls = map[int(info[1])][int(info[0])]
    if not walls&1:
        valid_directions.append('N')
    if not walls&2:
        valid_directions.append('E')
    if not walls&4:
        valid_directions.append('S')
    if not walls&8:
        valid_directions.append('W')

    # move at random, not into a wall
    print random.choice(valid_directions)

Pathy, Python 3

Questo bot usa un percorso che trova molto. Data una posizione iniziale e una condizione finale, utilizza il semplice BFS per trovare il percorso più breve. La ricerca del percorso viene utilizzata in:

• Trova pellet energetici, frutta o pellet.
• Se è invincibile, insegui i fantasmi
• Se è un fantasma, insegui Pac-Men
• Fuggi dai fantasmi
• Calcola la distanza tra una determinata coppia di posizioni.

command.txt

python3 pathy.py

pathy.py

import sys
import random
from collections import deque

DIRECTIONS = [(-1, 0), (0, 1), (1, 0), (0, -1)]
GHOST = 'G'
PACMAN = 'P'
FRUIT = 'F'
PELLET = 'o'
POWER_PELLET = 'O'
EMPTY = 'X'

PACMAN_PLAYER = 'pacman-player'
GHOST_PLAYER = 'ghost-player'


class Field:
    def __init__(self, s):
        n = int(.5 + len(s) ** .5)
        self.size = n
        self.mp = {(i, j): self.parse_grid(s[i * n + j]) for i in range(n) for j in range(n)}

    @staticmethod
    def parse_grid(c):
        x = int(c, 16)
        return tuple((x >> i) & 1 for i in range(4))

    def can_go_dir_id(self, pos, dir_id):
        return self.mp[pos][dir_id] == 0

    def connected_neighbours(self, pos):
        return [(d, self.go_dir_id(pos, d)) for d in range(4) if self.can_go_dir_id(pos, d)]

    def find_path(self, is_end, start):
        que = deque([start])
        prev = {start: None}
        n = self.size

        def trace_path(p):
            path = []
            while prev[p]:
                path.append(p)
                p = prev[p]
            path.reverse()
            return path

        while que:
            p = x, y = que.popleft()
            if is_end(p):
                return trace_path(p)
            for d, p1 in self.connected_neighbours(p):
                if p1 in prev:
                    continue
                prev[p1] = p
                que.append(p1)
        return None

    def go_dir_id(self, p, dir_id):
        dx, dy = DIRECTIONS[dir_id]
        x, y = p
        n = self.size
        return (x + dx) % n, (y + dy) % n

    def distance(self, p1, p2):
        return len(self.find_path((lambda p: p == p2), p1)) 

    def get_dir(self, p1, p2):
        x1, y1 = p1
        x2, y2 = p2
        return (self.dir_wrap(x2 - x1), self.dir_wrap(y2 - y1))

    def dir_wrap(self, x):
        if abs(x) > 1:
            return 1 if x < 0 else -1
        return x


class Player:
    def __init__(self, field):
        self.field = field

    def interact(self, objects):
        " return: action: None or a direction_id"
        return action

    def send(self, msg):
        print(msg)
        sys.stdout.flush()


class Pathy(Player):
    FLEE_COUNT = 8

    def __init__(self, field):
        super().__init__(field)
        self.type = PACMAN_PLAYER
        self.pos = None
        self.mem_field = {p: GHOST for p in self.field.mp}
        self.power = 0
        self.flee = 0
        self.ghost_pos = None
        self.ghost_distance = None

    @property
    def invincible(self):
        return self.type == PACMAN_PLAYER and self.power > 0

    def detect_self(self, objects):
        ((x, y), type) = objects[0]
        self.type = GHOST_PLAYER if type == GHOST else PACMAN_PLAYER
        self.pos = (x, y)

    def update_mem_field(self, objects):
        for (p, type) in objects:
            self.mem_field[p] = type

    def find_closest_ghost_pos(self, objects):
        try:
            return min(
                (p for (p, t) in objects if t == GHOST),
                key=lambda p: self.field.distance(self.pos, p)
            )
        except:
            return None

    def chase(self, types):
        is_end = lambda p: self.mem_field[p] in types
        path = self.field.find_path(is_end, self.pos)
        if not path:
            return None
        return DIRECTIONS.index(self.field.get_dir(self.pos, path[0]))

    def interact(self, objects):
        self.detect_self(objects)
        self.update_mem_field(objects)

        action = None
        if self.invincible:
            self.debug('invincible!!!')
            action = self.chase((GHOST,))
            if action is None:
                action = self.chase((POWER_PELLET,))
            if action is None:
                action = self.chase((FRUIT, PELLET,))
        elif self.type == GHOST_PLAYER:
            action = self.chase((PACMAN,))
        else:
            # PACMAN_PLAYER
            ghost_pos = self.find_closest_ghost_pos(objects)
            if ghost_pos:
                ghost_distance = self.field.distance(ghost_pos, self.pos)
                if not self.flee or ghost_distance < self.ghost_distance:
                    self.flee = self.FLEE_COUNT
                    self.ghost_distance = ghost_distance
                    self.ghost_pos = ghost_pos

            if self.flee > 0:
                self.flee -= 1
                action = max(
                    self.field.connected_neighbours(self.pos),
                    key=lambda dp: self.field.distance(dp[1], self.ghost_pos)
                )[0]
                # self.debug('flee: ghost_pos {} pos {} dir {} dist {}'.format(
                #     self.ghost_pos, self.pos, DIRECTIONS[action], self.field.distance(self.pos, self.ghost_pos)))
            else:
                self.ghost_pos = self.ghost_distance = None
                action = self.chase((POWER_PELLET, FRUIT))
                if action is None:
                    action = self.chase((PELLET,))
                if action is None:
                    action = random.choice(range(5))
                    if action > 3:
                        action = None

        # Detect power pellet
        if action is None:
            next_pos = self.pos
        else:
            next_pos = self.field.go_dir_id(self.pos, action)
        if self.mem_field[next_pos] == POWER_PELLET:
            self.power = 9
        elif self.invincible and self.mem_field[next_pos] == GHOST:
            self.debug('Got a ghost!')
        else:
            self.power = max(0, self.power - 1)
        return action

    def debug(self, *args, **kwargs):
        return
        print(*args, file=sys.stderr, **kwargs)


def start_game(player_class):
    field = Field(input())
    player = player_class(field)
    while True:
        line = input()
        if line == 'Q':
            break
        objects = [(tuple(map(int, x[:-1].split(',')))[::-1], x[-1]) for x in line.split(' ')]
        action = player.interact(objects)
        player.send('NESW'[action] if action is not None else 'X')


if __name__ == '__main__':
    start_game(Pathy)