这篇是对之前0109编程-基于Plotly实现的简单智能体思路文章
扫地bot智能体的修改和改进:
- 使用tkiner生成窗体，每按空格键行走一步。
- 实时显示行走步数和剩余灰尘数量。
- 使用了面向对象的方式定义灰尘和机器人。
- 添加了far参数用来增强智能体在上下左右四个方向的视野，修改这个参数可以有效增强扫地效率。
以下是完整代码(部分代码和思路来自蔡媛媛同学)。
from tkinter import *
import random
import time
dusts_li = [] #灰尘实例的列表,dust{x,y,id,color,canvas,update()}
#定义Robot类
class Robot:
def __init__(self, canvas, color,x,y):
self.canvas = canvas
self.color=color
self.id = canvas.create_oval(
x - 25, y - 25, x + 25, y + 25, fill=color, outline=color)
self.x = x
self.y = y
def update(self): #更新自身的位置。删除旧图形，添加新图形。
self.canvas.delete(self.id)
self.id = canvas.create_oval(
self.x - 25, self.y - 25, self.x + 25, self.y + 25, fill=self.color, outline=self.color)
#定义Dust类
class Dust:
def __init__(self, canvas, color, x, y):
self.canvas = canvas
self.id = canvas.create_oval(
x - 5, y - 5, x + 5, y + 5, fill=color, outline=color)
self.x = x
self.y = y
#获取近邻四格的灰尘索引
def getNearDusts(bot):
res=[[] for i in range(5)] #左上右下中
far=200 #robot的视野长度
for d in dusts_li: #对100个灰尘实例分别放入左上右下中四个列表
if bot.x-25-far<=d.x<bot.x-25 and bot.y-25<=d.y<bot.y+25:
res[0].append(d)
elif bot.x-25<=d.x<bot.x+25 and bot.y+25<=d.y<bot.y+25+far:
res[1].append(d)
elif bot.x+25<=d.x<bot.x+25+far and bot.y-25<=d.y<bot.y+25:
res[2].append(d)
elif bot.x-25<=d.x<bot.x+25 and bot.y-25-far<=d.y<bot.y-25:
res[3].append(d)
elif bot.x-25<=d.x<bot.x+25 and bot.y-25<=d.y<bot.y+25:
res[4].append(d)
return res #返回分组后的列表[[d11,d4],[],[d2],[],[d5]]
#定义reset方法避免出范围
def reset(n):
if n<25:
n=25
if n>475:
n=475
return n
step=0
#移动bot方法
def moveBot(event):
idli = getNearDusts(robot) #获得分组后实例列表[[d11,d4],[],[d2,d7],[],[d5]]
countli = [len(d) for d in idli[:4]] #获得分组计数列表[2,0,2,0]
maxcount = max(countli) #最高值2
#寻找方向，多个方向上数量相同情况下随机，否则可能卡在死角不动
nli = [n for n in range(len(countli)) if countli[n] == maxcount] #最高值索引的列表[0,2]
n = nli[random.randint(0, len(nli) - 1)] #随机一个，0或者2，与idli匹配，表示左上右下中
px=robot.x
py=robot.y
#移动robot数据
if n == 0:
robot.x = reset(robot.x - 50)
elif n == 1:
robot.y = reset(robot.y + 50)
elif n == 2:
robot.x = reset(robot.x + 50)
elif n == 3:
robot.y = reset(robot.y - 50)
#吸取中位置的尘土
for dst in idli[4]:
dusts_li.remove(dst)
canvas.delete(dst.id)
#移动robot
robot.update()
#计数
global step
if robot.x!=px or robot.y!=py:
step+=1
retext()
#tkiner初始化
root = Tk()
root.title("Robot")
root.geometry("500x500+1000+100")
canvas = Canvas(root, width=500, height=500, bd=0, highlightthickness=0)
#生成灰尘
for i in range(100):
dust = Dust(canvas, "grey", random.randint(0, 490), random.randint(0, 490))
botpos = canvas.coords(dust.id)
dusts_li.append(dust)
#初始化bot
robot = Robot(canvas, "red", random.randint(0, 475), random.randint(0, 475))
#状态文字
state = {}
def retext():
if 'id' in state:
canvas.delete(state['id'])
state['id'] = canvas.create_text(
(100, 20), text='STEP:{} LEFT:{}'.format(step, len(dusts_li)))
retext()
#创建界面
canvas.bind_all("<space>", moveBot)
canvas.pack()
root.mainloop()
每个人的智能新时代
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END
