Comment changer la marche aléatoire en marche aléatoire auto-évitante ?

Question

Quelqu'un pourrait-il m'aider à changer la marche aléatoire en marche aléatoire auto-évitante ? J'ai essayé de le faire mais sans succès. Voici le code de la marche aléatoire.

VOICI MON CODE DE TRAVAIL.

def random_walk_3D(N):
    Nsteps = range(N)
    xp,yp,zp = [0],[0],[0]
    pos = [0,0,0]
    rand = np.random.uniform(0,1,N)
    for i in Nsteps:
        # depending on the random number go right
        # left, up or down
        if 0.00000 <= rand[i] < 1.0/6.0: pos[0] = pos[0]+1
        if 1.0/6.0 <= rand[i] < 2.0/6.0: pos[0] = pos[0]-1
        if 2.0/6.0 <= rand[i] < 3.0/6.0: pos[1] = pos[1]+1
        if 3.0/6.0 <= rand[i] < 4.0/6.0: pos[1] = pos[1]-1
        if 4.0/6.0 <= rand[i] < 5.0/6.0: pos[2] = pos[2]+1
        if 5.0/6.0 <= rand[i] < 6.0/6.0: pos[2] = pos[2]-1
        xp.append(pos[0])
        yp.append(pos[1])
        zp.append(pos[2])

    return xp,yp,zp

Answer 1

Je pense que le principal problème ici serait que la marche auto-évitante n'a pas toujours un nombre fixe de points qu'elle peut visiter. Par définition, tout point ne peut être visité qu'une seule fois, donc à chaque étape le nombre de directions viables varie, et dans votre code actuel il est fixe.

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Vous devez absolument stocker l'historique des points visités dans plus d'une page. amical façon. Je dirais qu'une liste de tuples de la forme (x, y, z) est une voie à suivre. Cela vous permet de vérifier plus facilement si une direction que vous envisagez de choisir a déjà été visitée. En général, pour chaque étape, vous devez procéder comme suit :

1. déterminer dans quel sens le marcheur peut aller.
2. choisir la direction au hasard avec une probabilité égale.
3. sauvegarder la position dans l'histoire, afin de ne plus la visiter à nouveau.

Vous trouverez ci-dessous un code simple à cet effet :

import random

def get_possible_directions(point):
    """Point is in form (x, y, z)"""
    directions = [
        (point[0]+1, point[1], point[2]),  # right
        (point[0]-1, point[1], point[2]),  # left
        (point[0], point[1]+1, point[2]),  # forward
        (point[0], point[1]-1, point[2]),  # backward
        (point[0], point[1], point[2]+1),  # up
        (point[0], point[1], point[2]-1)   # down
    ]
    return directions

def random_walk_3D(N):
    Nsteps = range(N)
    current_position = (0, 0, 0)
    visited_points = []
    for _ in Nsteps:
        visited_points.append(current_position)
        all_directions = get_possible_directions(current_position)
        not_visited_directions = [direction for direction in all_directions if direction not in visited_points]
        current_position = random.choice(not_visited_directions)

    xp, yp, zp = zip(*visited_points)
    return xp, yp, zp  # returns tuples. If you want lists, just do list(xp), ...

if __name__ == "__main__":
    x, y, z = random_walk_3D(10)
    print(x)
    print(y)
    print(z)

Vous voudrez peut-être jeter un coup d'œil à documentation aléatoire . Quant à la dernière étape de la fonction este pourrait vous aider.