Pierwsza wersja AStar

AStar.py

@@ -3,4 +3,141 @@ f(n) = g(n) + h(n)
 g(n) = dotychczasowy koszt -> dodać currentCost w Node lub brać koszt na nowo przy oddtawrzaniu ścieżki
 h(n) = abs(state['x'] - goalTreassure[0]) + abs(state['y'] - goalTreassure[1]) -> odległość Manhatan -> można zrobić jeszcze drugą wersje gdzie mnoży się razy 5.5 ze wzgledu na średni koszt przejścia
 Należy zaimplementować kolejkę priorytetową oraz zaimplementować algorytm przeszukiwania grafu stanów z uwzględnieniem kosztu za pomocą przerobienia algorytmu przeszukiwania grafu stanów
-"""
+"""
+import pygame
+import Node
+import BFS
+from displayControler import NUM_X, NUM_Y
+from Pole import stoneList
+from queue import PriorityQueue
+
+
+def heuristic(state, goal):
+    # Oblicz odległość Manhattanowską między aktualnym stanem a celem
+    manhattan_distance = abs(state['x'] - goal[0]) + abs(state['y'] - goal[1])
+    return manhattan_distance
+
+
+def get_cost_for_plant(plant_name):
+    plant_costs = {
+        "pszenica": 7,
+        "kukurydza": 9,
+        "ziemniak": 2,
+        "slonecznik": 5,
+        "borowka": 3,
+        "winogrono": 4,
+        "mud": 15,
+        "dirt": 0,
+    }
+    if plant_name in plant_costs:
+        return plant_costs[plant_name]
+    else:
+        # Jeśli nazwa rośliny nie istnieje w słowniku, zwróć domyślną wartość
+        return 0
+
+
+def A_star(istate, pole):
+    # goalTreasure = (random.randint(0,NUM_X-1), random.randint(0,NUM_Y-1))
+    # #jeśli chcemy używać random musimy wykreslić sloty z kamieniami, ponieważ tez mogą się wylosować i wtedy traktor w ogóle nie rusza
+    #lub zrobić to jakoś inaczej, np. funkcja szukająca najmniej nawodnionej rośliny
+    goalTreasure = (18, 11)  # Współrzędne celu
+    fringe = PriorityQueue()  # Kolejka priorytetowa dla wierzchołków do rozpatrzenia
+    explored = []  # Lista odwiedzonych stanów
+
+    # Tworzenie węzła początkowego
+    x = Node.Node(istate)
+    x.g = 0
+    x.h = heuristic(x.state, goalTreasure)
+    fringe.put((x.g + x.h, x))  # Dodanie węzła do kolejki
+
+    while not fringe.empty():
+        _, elem = fringe.get()  # Pobranie węzła z najniższym priorytetem
+
+        if BFS.goalTest3(elem.state, goalTreasure):  # Sprawdzenie, czy osiągnięto cel
+            path = []
+            while elem.parent is not None:  # Odtworzenie ścieżki
+                path.append([elem.parent, elem.action])
+                elem = elem.parent
+            return path
+
+        explored.append(elem.state)
+
+        for resp in succ3A(elem.state):
+            child_state = resp[1]
+            if child_state not in explored:
+                child = Node.Node(child_state)
+                child.parent = elem
+                child.action = resp[0]
+
+                # Pobranie nazwy rośliny z danego slotu na podstawie współrzędnych
+                plant_name = get_plant_name_from_coordinates(child_state['x'], child_state['y'], pole)
+                # Pobranie kosztu dla danej rośliny
+                plant_cost = get_cost_for_plant(plant_name)
+
+                # Obliczenie kosztu ścieżki dla dziecka
+                child.g = elem.g + plant_cost
+                # Obliczenie heurystyki dla dziecka
+                child.h = heuristic(child.state, goalTreasure)
+
+                in_fringe = False
+                for priority, item in fringe.queue:
+                    if item.state == child.state:
+                        in_fringe = True
+                        if priority > child.g + child.h:
+                            # Jeśli znaleziono węzeł w kolejce o gorszym priorytecie, zastąp go nowym
+                            fringe.queue.remove((priority, item))
+                            fringe.put((child.g + child.h, child))
+                            break
+
+                if not in_fringe:
+                    # Jeśli stan dziecka nie jest w kolejce, dodaj go do kolejki
+                    fringe.put((child.g + child.h, child))
+
+        for event in pygame.event.get():
+            if event.type == pygame.QUIT:
+                quit()
+
+    return False
+
+
+def get_plant_name_from_coordinates(x, y, pole):
+    if (x, y) in pole.slot_dict:  # Sprawdzenie, czy podane współrzędne znajdują się na polu
+        slot = pole.slot_dict[(x, y)]  # Pobranie slotu na podstawie współrzędnych
+        if slot.plant:  # Sprawdzenie, czy na slocie znajduje się roślina
+            return slot.plant.nazwa  # Zwrócenie nazwy rośliny na slocie
+        else:
+            return None  # jeśli na slocie nie ma rośliny
+    else:
+        return None  #  jeśli podane współrzędne są poza polem
+
+
+#to ogólnie identyczna funkcja jak w BFS ale nie chciałam tam ruszać, żeby przypadkiem nie zapsuć do BFS,
+#tylko musiałam dodac sprawdzenie kolizji, bo traktor brał sloty z Y których nie ma na planszy
+def succ3A(state):
+    resp = []
+    if state["direction"] == "N":
+        if state["y"] > 0 and (state['x'], state["y"] - 1) not in stoneList and is_field_available(state["x"], state["y"] - 1):
+            resp.append(["forward", {'x': state["x"], 'y': state["y"]-1, 'direction': state["direction"]}])
+        resp.append(["right", {'x': state["x"], 'y': state["y"], 'direction': "E"}])
+        resp.append(["left", {'x': state["x"], 'y': state["y"], 'direction': "W"}])
+    elif state["direction"] == "S":
+        if state["y"] < NUM_Y and (state['x'], state["y"] + 1) not in stoneList and is_field_available(state["x"], state["y"] + 1):
+            resp.append(["forward", {'x': state["x"], 'y': state["y"]+1, 'direction': state["direction"]}])
+        resp.append(["right", {'x': state["x"], 'y': state["y"], 'direction': "W"}])
+        resp.append(["left", {'x': state["x"], 'y': state["y"], 'direction': "E"}])
+    elif state["direction"] == "E":
+        if state["x"] < NUM_X  and (state['x'] + 1, state["y"]) not in stoneList and is_field_available(state["x"] + 1, state["y"]):
+            resp.append(["forward", {'x': state["x"]+1, 'y': state["y"], 'direction': state["direction"]}])
+        resp.append(["right", {'x': state["x"], 'y': state["y"], 'direction': "S"}])
+        resp.append(["left", {'x': state["x"], 'y': state["y"], 'direction': "N"}])
+    else: #state["direction"] == "W"
+        if state["x"] > 0  and (state['x'] - 1, state["y"]) not in stoneList and is_field_available(state["x"] - 1, state["y"]):
+            resp.append(["forward", {'x': state["x"]-1, 'y': state["y"], 'direction': state["direction"]}])
+        resp.append(["right", {'x': state["x"], 'y': state["y"], 'direction': "N"}])
+        resp.append(["left", {'x': state["x"], 'y': state["y"], 'direction': "S"}])
+
+    return resp
+
+def is_field_available(x, y):
+    # Sprawdzenie, czy współrzędne pola znajdują się na polu i czy pole jest dostępne
+    return 0 <= x < NUM_X and 0 <= y < NUM_Y and (x, y) not in stoneList

App.py

@@ -8,13 +8,16 @@ import Image
 import Osprzet
 import Ui
 import BFS
+import AStar
 
 
 bfs1_flag=False
 bfs2_flag=False #Change this lines to show different bfs implementation
-bfs3_flag=True
+bfs3_flag=False
-if bfs3_flag:
+Astar = True
-    Pole.stoneFlag = True
+if bfs3_flag or Astar:
+   Pole.stoneFlag = True
+
 
 pygame.init()
 show_console=True
@@ -72,6 +75,19 @@ def init_demo(): #Demo purpose
                 bfsRoot3.reverse()
                 print_to_console("Traktor porusza sie obliczona sciezka BFS")
                 traktor.move_by_root(bfsRoot3, pole, [traktor.irrigateSlot])
+            if (Astar):
+                aStarRoot = AStar.A_star({'x': 0, 'y': 0, 'direction': "E"}, pole)
+                if aStarRoot:
+                    print("Pełna ścieżka agenta:")
+                    aStarRoot.reverse()
+                    for node in aStarRoot:
+                        state = node[0].state  # Pobranie stanu z obiektu Node
+                        action = node[1]  # Pobranie akcji
+                        #print("Współrzędne pola:", state['x'], state['y'], "- Akcja:",action)  # wypisuje ścieżkę i kroki które robi traktor
+                    print_to_console("Traktor porusza się obliczoną ścieżką A*")
+                    traktor.move_by_root(aStarRoot, pole, [traktor.irrigateSlot])
+                else:
+                    print_to_console("Nie można znaleźć ścieżki A*")  # Wyświetl komunikat, jeśli nie znaleziono ścieżki
                 
            
 

Node.py

@@ -6,3 +6,8 @@ class Node:
     def __init__(self, state):
         self.state = state
 
+    def __lt__(self, other):
+        """
+        Definicja metody __lt__ (less than), która jest wymagana do porównywania obiektów typu Node.
+        """
+        return self.g + self.h < other.g + other.h