Programmieren Sie Pac-Man

Rahmen

Sie spielen als Pac-Man. Sie möchten Pellets, Obst und Kraftpellets vor allen anderen sammeln und dabei Geister ausweichen.

Regeln

1. Jeder gültige Pac-Man befindet sich in einem einzigen Labyrinth. Der Spieler mit der höchsten kumulativen Punktzahl nach 10 Spielen gewinnt.
2. Ein Spiel ist beendet, wenn alle Pac-Men tot sind, alle Pellets verschwunden sind oder 500 Runden vergangen sind
3. Wenn ein Pac-Man stirbt, spielt er weiterhin als Geist
4. Wenn du ein Power-Pellet isst, bist du 10 Runden lang unbesiegbar und kannst Geister essen
5. Das Essen eines Geistes teleportiert den Geist an einen zufälligen Ort
6. Geister können nichts außer Pac-Men essen und bekommen keine Punkte
7. Wenn Sie die folgenden Gegenstände als Pac-Man essen, erhalten Sie die folgenden Punkte:
   7. Pellet: 10
   8. Kraftpellet: 50
   9. Frucht: 100
   10. Geist: 200

Das Labyrinth

Wenn es n Pac-Männer, dann ein Labyrinth von Größe sqrt(n)*10von sqrt(n)*10generiert mit Prim-Algorithmus (aufgrund seiner niedrigen Fluss - Faktor), dann vollständig geflochten, bevorzugt zu geben , um bereits bestehende Sackgassen. Darüber hinaus kann dieses Flechten über die Kanten erfolgen, so dass es einige Wege von oben nach unten und von links nach rechts gibt.

Es wird____geben:

1. 2n Geister
2. 4n Kraftpellets
3. 2n Obst
4. n Pac-Men an Stellen, an denen verbundene Nachbarfelder leer sind.
5. Alle verbleibenden leeren Stellen werden mit Pellets gefüllt

Daher sieht eine erste Karte mit 10 Spielern ungefähr so ​​aus (Ghosts = grün, Pellets = aqua, fruit = rot, Pac-Man = gelb):

Input-Output

Zu Beginn des Spiels erhalten Sie eine einzelne Zeichenreihe, die die Wände in jedem Quadrat der Karte darstellt. Für jedes Quadrat, das oben links beginnt, sich nach rechts bewegt und in die nächste Zeile übergeht, erhalten Sie eine hexadezimale Zahl, die die Wandsituation darstellt:

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

Einfach ausgedrückt: Nord = 1, Ost = 2, Süd = 4 und West = 8, addiert.

Danach erhalten Sie in jeder Runde Ihre aktuelle Position und die Objekte in Ihrer Sichtlinie (wenn Sie ein Pac-Man sind. Alle Geister erhalten alle Quadrate von -5 bis +5 von ihrer relativen Position). Ihre Sichtlinie richtet sich nach der Richtung, in die Sie zuletzt gefahren sind. Wenn Sie nach Norden gereist sind, werden Ihnen alle Quadrate direkt nördlich, östlich und westlich von Ihnen angezeigt, bis eine Wand Ihre Sicht abschneidet und ein einzelnes Quadrat nordwestlich und nordöstlich, wenn keine Wand Ihre Sicht abschneidet. Wenn Sie sich nicht bewegen, erhalten Sie die Quadrate in alle 8 Richtungen.

Für das Visuelle Ibedeutet "unsichtbar", V"sichtbar", P"Pac-Man" (vorausgesetzt, Pac-Man ist nach Norden ausgerichtet):

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

Jedes Quadrat wird durch eine Koordinate angegeben, und dann ist es Inhalt. Der Inhalt wird durch die folgenden Zeichen dargestellt:

1. P: 1 oder mehr Pac-Man
2. G: 1 oder mehr Geister
3. o: Pellet
4. O: Kraftpellet
5. F: Stück Obst
6. X: Nichts

Wenn sich ein Geist und etwas anderes auf einem Feld befindet, Gwird es zurückgegeben.

Wenn Sie sich also auf einem Platz befinden 23,70, sind Sie gerade nach Norden gezogen, der Platz über Ihnen ist eine Sackgasse und enthält ein Power-Pellet, und Sie haben auf beiden Seiten Wände. Ihre Eingabe wäre:

23,70X 22,70O

Auf Ihrem aktuellen Feld wird Gein angezeigt, wenn Sie ein Geist sind, ein, Pwenn sich ein anderer Pac-Man auf Ihrem Feld befindet, andernfalls einX

Anschließend senden Sie folgende Artikel über STDOUT zurück:

Ein einzelnes Zeichen, das eine Richtung darstellt ( North, East, South, West oder XStay).

Vor dem Übergeben einer Richtung können Sie auch eine beliebige Koordinate als übergeben x,y, und die Wände dieses Quadrats werden zurückgegeben (wie oben beschrieben).

Das Programm muss so lange ausgeführt werden, bis Qes über STDIN an das Programm übergeben wird. Die Programme werden für jedes Spiel neu gestartet.

Der Zugriff auf andere Informationen außerhalb dessen, was an STDIN weitergegeben wird (einschließlich anderer Pac-Men's-Daten oder der Daten, die vom Host-Programm gespeichert werden), ist nicht zulässig.

Wenn Sie innerhalb von 1000 ms keine Bewegung zurückgeben, wird das Programm beendet (läuft auf meinem recht ordentlichen Win8-Computer). Sie erhalten 2 Sekunden Zeit, um das anfängliche Labyrinth-Layout zu verarbeiten, wenn es angegeben wird

Der Host wird in Python geschrieben, und der Code zum Testen Ihres Bot ist in Vorbereitung.

Ausnahmefällen

• Wenn mehrere Pac-Men am selben Ort landen, erhält keiner den Inhalt des aktuellen Quadrats, es sei denn, genau einer von ihnen ist unbesiegbar. In diesem Fall erhält der unbesiegbare Pac-Man das Pellet.
• Ein von einem Geist gefressener Pac-Man wird nicht woanders teleportiert. Wenn sich zwei Pac-Men auf einem Feld befinden und einer unbesiegbar ist, wird der Geist teleportiert.
• Als Geist teleportiert zu werden, hindert Sie daran, sich 1 Runde lang zu bewegen. Wenn Sie als Ghost spielen, wird Ihr Zug einfach übersprungen
• Der Versuch, sich durch eine Wand zu bewegen, wird als "Bleiben" interpretiert.

• Jeder der anfänglichen Geister erhält eines der 4 Persönlichkeitsmerkmale, wie hier beschrieben , mit der folgenden Modifikation:

  1. Die beschriebenen Fehler werden nicht dupliziert
  2. Sie werden alle von Anfang an aktiv sein
  3. Sie sind nur für den Spieler anfällig, der das Pellet gegessen hat
  4. Sie wechseln auf unbestimmte Zeit von Streuung zu Verfolgung und haben jeweils eine feste Anzahl von Windungen vor dem Wechsel
  5. Nach dem Wechsel zu Chase finden sie den nächsten zu jagenden Pac-Man und jagen diesen Pac-Man für die Dauer ihrer Jagd. (Wenn es einen Gleichstand für die Nähe gibt, wird der Pac-Man pseudozufällig ausgewählt.)
  6. Blinky beschleunigt nicht
  7. Inky wählt den nächsten Geist aus, um seine Berechnungen nach dem Wechsel zu Chase zu stützen.
  8. Clyde findet alle Spieler in 8 Feldern Entfernung und folgt dann dem am weitesten entfernten Spieler.
  9. Alle Geister außer Clyde zielen nicht auf einen Spieler, der weiter als 5 Felder entfernt ist

Ich akzeptiere kompilierbaren Code aus einer Standardsprache oder einer .exe (mit zugehörigem Code).

Programmiertipps

Sie können mit meinem Controller. Sie müssen einen / bots / your_bot_name / -Ordner im selben Verzeichnis wie das Programm ablegen. Innerhalb des Ordners müssen Sie eine command.txt hinzufügen, die einen Befehl zum Ausführen Ihres Programms (zB:) python my_bot.pyund den Ihres Bot enthält.

Der Controller-Code ist auf Github (Python-Code, erfordert Pygame, wenn Sie Grafiken möchten.) Getestet unter Windows und Linux

ERGEBNISSE

Ghostbuster: 72.840 Punkte

Pathisch: 54.570 Punkte

kurzsichtig: 50.820 Punkte

Interaktion vermeiden: 23.580 Punkte

Physiker: 18.330 Punkte

Randomwalk: 7.760 Punkte

Dumbpac: 4.880 Punkte

GhostBuster - Python

Wählt einen zufälligen Punkt auf der Karte und verwendet den A * -Algorithmus, um den besten Weg vorwärts zu finden. Sobald es sein Ziel erreicht hat, wählt es ein neues aus und fährt fort. Es wird versuchen, Geister zu vermeiden, aber mit dem begrenzten FOV wird es gelegentlich auf sie stoßen. Es wird vermieden, auf bereits besuchten Stellen zu laufen.

• Logik für Ghost hinzugefügt. Wählt einen zufälligen Schlusspunkt (<8) und bewegt sich dorthin, wobei andere Punkte als Pacmen außer Acht gelassen werden
• Unbesiegbarkeitslogik hinzugefügt
• Angepasste Punktwerte von Quadraten
• Bug (wenn er zu gut ist und alle Pellets isst, friert das Spiel aus irgendeinem Grund ein)

Verwendet einen Code von Sparr, danke für die Logik.

Windows 7, Visual Studios mit Python-Tools. Sollte auf Linux-Boxen funktionieren.

#!/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

kurzsichtig

Dieser Schritt vermeidet benachbarte Geister, es sei denn, er kann sie essen, bewegt sich auf benachbarte Früchte oder Pellets und geht als letztes Mittel nach dem Zufallsprinzip.

#!/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

vermeiden

Vermeiden Sie alle Geister als Pacman und alle Pacmen als Ghost. Versucht, wenn möglich jede eigene Art zu vermeiden, und vermeidet dann, wenn möglich, das Drehen um 180.

#!/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'

Physiker, Haskell

Der Physiker Pac-Man glaubt, dass Newtons Gesetz der universellen Gravitation ihm helfen kann, das Spiel zu gewinnen. Dann wendet er es einfach auf alle anderen Objekte an, die er während des Spiels kennt. Da der Physiker alt ist und schlechtes Gedächtnis hat, kann er sich nur an 5 Runden erinnern. Hooooly, das schlechte Gedächtnis hilft ihm tatsächlich, besser zu punkten.

Diese Antwort hat zwei Dateien:

• Main.hs, enthält den interessanten Teil.
• Pacman.hs, nur ein bisschen langweiliger Code, der das Protokoll handhabt. Sie können es verwenden, um Ihre eigene Haskell-Lösung zu schreiben. Es enthält keinen AI-Code.

Oh, warte, wir haben auch eine Makefile.

Da kommen sie:

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

Dummkopf

Dieses Tempo bewegt sich zufällig, ohne Rücksicht auf das Labyrinth-Layout oder Geister oder andere Faktoren.

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");
}

Python:

#!/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'])

zielloser Spaziergang

Dieser Schritt geht nach dem Zufallsprinzip, aber nicht in Wände

#!/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

Dieser Bot nutzt den Weg, um viel zu finden. Bei einer gegebenen Startposition und Endbedingung verwendet es das einfache BFS, um den kürzesten Weg zu finden. Die Wegfindung wird verwendet in:

• Finde Kraftpellets, Früchte oder Pellets.
• Wenn es unbesiegbar ist, jage Geister
• Wenn es ein Geist ist, jagen Sie Pac-Men
• Fliehen Sie vor Geistern
• Berechnen Sie den Abstand zwischen einem bestimmten Positionspaar.

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)