【自動で迷路を解く!】暗闇の迷宮シミュレーター|右手法アルゴリズムを目で追う

RPGでお馴染みの 迷宮 !道順が不明ですが、「とにかく右側を辿っていけば、いつかはゴールにたどり着く(右手法アルゴリズム)」という噂があります。本当かな、ということで検証のために、シミュレーターを作ってみました。

速度:
STARTを押すとシミュレーションを開始します

直感的にわかるとは思いますが、操作方法を以下に記しておきます。

⚙️ 各部コントロールの使い方

  1. 難易度(迷路サイズ)の選択
    • 左上のセレクトボックスから、迷宮の大きさを3段階で変更できます。
    • 初級(11×11): 右手法の基本的な動き(三拍子のテンポ)が一番分かりやすいおすすめサイズです。
    • 中級(17×17): 少し複雑な分岐や、長い一本道が登場します。
    • 上級(25×25): 画面いっぱいに広がる本格的な大迷宮です。
    • ※サイズを変更すると、自動的に新しい迷宮がランダム生成(自動生成)されます。
  2. 速度調整
    • シミュレーションが進むスピードを「遅い(1秒)」「普通(0.5秒)」「速い」「超高速」の4段階から選べます。
    • 探索者が「①向きを変える」→「②進む先を照らす」→「③進む」という丁寧な3ステップを踏むため、まずは「普通(0.5秒)」でじっくりロジックを目で追うのがおすすめです。全体のルートを確認したいときは「超高速」が便利です。
  3. 操作ボタン
    • START: 探索を開始します。
    • STOP: 探索を一時停止します。途中でじっくり盤面を観察したいときにお使いください。(作動中はSTARTボタンがSTOPボタンに切り替わります)
    • RESET: 探索者をスタート地点に戻し、全く別の新しい迷宮を再生成します。もう一度最初から楽しみたいときや、別のマップで試したいときに押してください。

🎨 画面の見方(色のヒント)

  • 🔵 青い丸 & ▲(探索者): 迷宮に挑むプレイヤーです。「▲」の向きが今見ている方向を表しています。
  • 🟢 緑の線(右手法センサー): 探索者の右側に常に表示されているセンサーです。このセンサーを「右側の壁」にベッタリと沿わせながら進んでいきます。
  • 🟩 START(緑のマス): 迷宮の入り口です。
  • 🟥 GOAL(赤のマス): 迷宮の出口です。ここに辿り着けば脱出成功となります。
  • 🟧 橙色のマス(足跡): 探索者が一度でも通り過ぎた「歩いた軌跡」です。松明の明かりが残り続けるように、一度通った場所は明るくマッピングされます。
  • ⚪ 誘導灯・白(通路の発見): 探索者が前方を照らしたとき、そこが「進める通路」であれば明るいグレーにライトアップされます。
  • 🔴 誘導灯・赤(壁の警告): 探索者が前方を照らしたとき、そこが「行き止まり(壁)」であれば、光が遮られた警告として赤く妖しくフラッシュ発光します。

課題 右手法の弱点と無限ループ(島の構造)について

本シミュレーターで採用している「右手法」は、シンプルながらも確実に迷路を解く強力なアルゴリズムですが、実は万能ではなく構造的な弱点が存在します。

・「島」がある迷路では無限ループになる 右手法が確実に成立するのは、「迷路のすべての壁が、外周の壁と1本に繋がっていること」が前提条件です。 もし、迷路の中に外壁と一切繋がっていない独立した壁(通称:島の形、アイランド構造)が存在し、その島の中にゴールが配置されていた場合、右手法では以下のような問題が発生します。

・無限ループの発生:外壁からスタートした探索者は、島に飛び移ることができず、外壁の凹凸に沿って同じルートを永久にぐるぐる回り続けてしまいます。

・島からスタートした場合:逆に島側の壁からスタートした場合、今度は島の周囲を無限に回り続けるだけで、外壁側にあるゴールにたどり着くことができません。

今後の開発課題

今回のシミュレーターでは、自動生成される迷路の構造上、右手法で解けるマップを前提としていますが、実際のRPGのダンジョンなどに見られる「島の形」のループを回避するには、さらに高度なロジックが必要です。

・通ったルートの交差を検知してループを回避する処理
・「トレモー法(足跡をつけながら進み、袋小路やループを識別する手法)」など、より高度な探索アルゴリズムへの拡張

これらの無限ループへの対策や、別アルゴリズムへの対応については、本シミュレーターの今後のアップデート課題としたいと思います。


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