諾基亞手機經典遊戲，規則不多說~
先上一個多年前火了一段時間的 gif 動態圖以表達敬意：
聽說這是一個俄羅斯人用程序實現的。
所以這裏想談一下 貪喫蛇如何才能把地圖填滿？
我們用把複雜問題簡單化的方法一步步分析用計算機求解的過程：
1）蛇的移動
蛇的移動是一個有趣的問題，在不碰牆的情況下，蛇頭可以有 3 個可移動的格子，蛇的任意一次移動都表示要把原蛇頭變成蛇身，把要移動到的格子變成蛇頭；如果要移動到的格子是食物，就不需要把蛇尾刪除，否則刪除蛇尾；這就完成了蛇的移動。所以用雙鏈表來儲存蛇的信息是很方便的。在邏輯設計的時候有一點是需要注意的：
像這種情況（上左圖蛇頸是在蛇頭上面）如果蛇頭下一步是往下走，是合理的（我是這樣想的）；所以這裏我是先把尾巴刪了後再移動蛇頭。如果反過來就會造成遊戲結束。這還有一個設計上的問題；像上面的左圖，如果我沒說出蛇頸在哪，你都分不出方向；所以蛇身之間是合着還是分開最好表現出來，以便觀察。
2）喫到食物
一般就看到哪出現食物就往哪跑，所以可以使用 A* 或單純的 BFS 來搜索最短路徑。這裏要注意的是：在搜索到路徑之後，不能直接按照路徑走；因爲蛇一移動，整個格局就改變了，即地圖是動態的。所以在搜索到路徑之後，只讓蛇走路徑的第一步，然後重新搜索，以此類推。
然而用這種方法喫食物會出現什麼問題？
1、有可能找不到食物：（紫色爲蛇頭，橘黃色爲食物）
雖然找不到食物並不意味着死亡，但這是計算機在玩，在搜索失敗的時候必須給出個方案，這個後面再講。
2、吃了食物後必死：
這種情況毫無疑問無法補救了，所以程序是絕不允許出現這樣的情況的。
3）保持不死
沒錯，這個遊戲只要操作得當，是不會掛掉的（除非地圖被填滿）。隨着蛇的移動，尾巴走過的路線一定是空出來的；所以只要蛇頭跟着尾巴跑就絕對不會死。所以就有了一個很無恥的必勝法，非常無恥：
此法只對空白地圖有效，如果有障礙物很明顯就不適用，這種無腦操作不在討論範圍。。。
因此蛇要填滿地圖就必須保持不死的狀態喫食物。那如何做到這點？
從上面可以知道，在任意狀態下，只要蛇頭與蛇尾之間有路徑，蛇就不會死。所以我們搜索出蛇頭到食物的最短路後，先模擬走一下這條路線（這裏也是每走一步重新搜索一遍），不必繪圖；如果走完後蛇頭與蛇尾是連通的，就說明按這條路線喫食物是不會掛的；也就可以大膽過去喫。
這裏又出現了一個問題：
上面 (圖1) 在搜索路徑時可能會出現 (圖2) 和 (圖3) 的狀況（兩者都是最短路）；問題是如果是 (圖2) 這樣的話喫完食物後蛇頭與蛇尾是連通的，但 (圖3) 明顯就不行了。這是個棘手的問題（我覺得是），因爲我們無法判斷哪條路纔不會導致喫完食物後掛掉（除非把所有路徑找出然後逐條判斷），這裏我的態度是隨意(因爲還沒找到合適的方案)：如果它搜出的是 (圖3) 的路線，就把它當作不合理路線；如果搜出 (圖2) 的路線那就最好了。
接着，如果找不到安全的路線去喫食物怎麼辦？比如這樣：
這樣很明顯就不要魯莽地去吃了，本來遇到這樣的情況就需要找一條蛇頭到蛇尾的最長路（首尾距離越大就越有可能騰出空間喫食物），然後取最長路的第一步走，之後又開始判斷能否安全地喫到食物；最長路可不好算，可以通過枚舉路徑長度得到，也可以用 A* 近似得到。這裏我想：反正就取一步，我直接從蛇頭下一步可以走的格子取一個離蛇尾最遠的走就行了，比如上圖就選 1號格子；實踐效果還是不錯的。
做到這裏就有不死之身了，然而會出現兩種情況：
（1）
這個例子裏喫完 39 個食物後出現死循環。主要還是上面提到的當出現多個最短路時沒有選對路線導致的，有點棘手。
（2）
沒錯！填滿了
如果仔細分析，由於食物出現的隨機性，是否一定可以填滿地圖呢（無腦那個例外~）？其實除了上面的由於設計不當導致死循環之外，還有一種可能就是，當地圖快要填滿時，食物出現在一個無論蛇身如何移動都喫不到的地方；由於蛇不會死，所以這也是個死循環，後面障礙物就是一個這樣的例子。
還有一個現象就是，上面那個填滿了地圖的動圖看似風光，其實是非常愚昧的；它採取的方案是：只要一出現安全路線，就跑過去喫。這樣沒有問題，只是會使地圖各處出現大大小小的空洞，也即食物會出現在各個空洞裏，這將導致貪喫蛇有時要移動很長一段距離才能喫到食物。因此，在後期蛇比較長的時候可以採取這樣的策略：以最大間距追着蛇尾跑，這個過程可以喫到食物就喫。這樣蛇也是不會掛的，而且可以得到優雅一點的路線。像下面那樣，我在蛇吃了 50 個食物（地圖的一半）後開始採取這樣的策略，可以儘可能地填補空格，可以感受一下；雖然無法跟那個俄羅斯人的相比。
沒有障礙物時可以隨意填滿，那有障礙物是什麼情況？實踐得到：複雜很多
反正我覺得在有障礙物的情況下要把地圖填滿需要一定的運氣（可能是我能力只有這麼點），所以也沒深究下去。直接用上面的搜索方案可以跑 2/3 左右（這個例子在喫完 68 個食物後出現無解死循環）。
心得：
這是一個非常適合練習搜索算法的題目，難度適中；我用 qt 開發，總共 500 多行代碼，界面與基本邏輯設計佔 3/5 ，AI 佔 2/5。整個思路如上面的內容，並不複雜，但是細節非常多，要成功地填滿地圖需要非常細心；這也是對自己思維嚴謹性的磨練。以 Ubuntu 爲平臺，gif 動圖錄制使用了 byzanz ，由於是命令行操作，可以配合 xdotool 獲取鼠標座標以定位錄製起點。不過我下載的 byzanz 好像沒有循環播放 gif 動圖的可選項，即 gif 只播放一次；可以使用這個在線圖片修改網修復：動態圖片循環播放修復工具-修復動態圖片只播放一次 （這也是個修圖的好東西，還是在線的）
qt 源代碼地址：
https://github.com/QYPan/qt-examples/tree/master/snake
參考文章：
貪喫蛇 AI 人工智慧 C++ 實現 （這個要翻牆 or VPN）