Localizador de estacionamento gratuito em vários níveis

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Introdução relacionada a crianças

Sempre que levo meus filhos a um parque de diversões, eles ficam mais nervosos quanto mais perto estamos do parque, com o pico nervoso quando estamos no estacionamento e não encontramos lugar para estacionar. Então, decidi que preciso de um método para encontrar o espaço de estacionamento gratuito mais próximo para minimizar o tempo gasto no estacionamento.

Introdução técnica

Imagine uma representação de um estacionamento como este:

*****************
*               *
* ··CC··C··CC·· *
* ************* *
* ··CCCCCCCCC·· *
*               *
**********E******

Nesta representação, a *significa uma parede, um ·espaço de estacionamento gratuito, Eo ponto de entrada e Cum carro já estacionado. Todo espaço em branco é uma posição que o carro a ser estacionado pode usar para se movimentar pelo estacionamento. Agora vamos estender esse conceito para 3D para criar um estacionamento de vários níveis:

    1st floor            2nd floor            3rd floor            4th floor
*****************    *****************    *****************    *****************
*               1    *               2    *               3    *               *
* CCCCCCCCCCCCC *    * CCCCCCCCCCCCC *    * ····C··CCCCCC *    * ······C······ *
* ************* *    * ************* *    * ************* *    * ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *    * CCCCCCCCCCCCC *    * ···CCCCCCCCCC *    * ··C·······C·· *
*               *    *               1    *               2    *               3
**********E******    *****************    *****************    *****************

Os números 1, 2e 3representam as ligações entre os níveis. O 1do primeiro andar se conecta ao 1do segundo andar, de modo que um carro entrando na 1posição no primeiro andar apareça na 1posição no segundo andar.

Desafio

Fornecendo um esquema de um estacionamento como o mostrado anteriormente, escreva o programa mais curto que calcula a distância até o estacionamento mais próximo, de acordo com o seguinte

Regras

  • A entrada será uma matriz de caracteres 3D ou uma matriz de cadeias 2D ou equivalente, e a saída será um número inteiro único representando o número de etapas que o carro deve executar para chegar ao espaço de estacionamento gratuito mais próximo. Se você receber uma matriz de caracteres 3D, o primeiro índice poderá representar o número do andar e o segundo e o terceiro índices a posição (x, y) de cada andar, mas isso depende de você.
  • Não haverá mais de 9 rampas, representadas por [1-9].
  • O carro parte da Eposição (haverá apenas um ponto de entrada por mapa) e se move usando os espaços em branco em uma das quatro direções de cada vez: para cima, para baixo, esquerda, direita. O carro também pode entrar em ·posições e [1-9]posições.
  • Cada mudança de posição (degrau) conta como 1, e toda vez que o carro passa de um andar para outro conta como 3, pois o carro deve subir uma rampa. Nesse caso, o movimento de um espaço em branco ao lado de um 1para o 1próprio é o que conta como 3 etapas, porque, como resultado desse movimento, o carro aparece na 1posição no outro andar.
  • O carro não pode ir além dos limites da matriz.
  • A contagem terminará quando o carro a ser estacionado estiver na mesma posição que a ·. Se não houver vagas de estacionamento gratuitas acessíveis, você poderá retornar zero, um número inteiro negativo, um valor nulo ou um erro.

Exemplos

No exemplo acima, o resultado seria 32, pois é mais barato ir para o quarto andar e estacionar no estacionamento mais próximo, perto do 3 . Os lugares de estacionamento gratuitos mais próximos no terceiro andar ficam a 33 e 34.

Outros exemplos:

    1st floor            2nd floor            3rd floor            4th floor
*****************    *****************    *****************    *****************
*               1    *               2    *               3    *               *
* CCCCCCCCCCCCC *    * CCCCCCCCCCCCC *    * ····C··CCCCCC *    * ······C······ *
* ************* *    * ************* *    * ************* *    * ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *    * ·CCCCCCCCCCCC *    * ···CCCCCCCCCC *    * ··C·······C·· *
*               *    *               1    *               2    *               3
**********E******    *****************    *****************    *****************

Answer: 28 (now the parking space in the 2nd floor is closer)

    1st floor            2nd floor            3rd floor            4th floor
*****************    *****************    *****************    *****************
*               1    4               2    5               3    6               *
* CCCCCCCCCCCCC *    * CCCCCCCCCCCCC *    * ····C··CCCCCC *    * ······C······ *
* ************* *    * ************* *    * ************* *    * ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *    * CCCCCCCCCCCCC *    * ···CCCCCCCCCC *    * ··C·······C·· *
4               *    5               1    6               2    *               3
**********E******    *****************    *****************    *****************

Answer: 24 (now it's better to go to ramp 4 and then to ramp 5 to the third floor)

    1st floor            2nd floor            3rd floor            4th floor
*****************    *****************    *****************    *****************
*               1    *               *    *               3    *               2
* CCCCCCCCCCCCC *    * CCCCCCCCCCCCC *    * ····C··CCCCCC *    * ······C······ *
* ************* *    * ************* *    * ************* *    * ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *    * ·CCCCCCCCCCCC *    * ···CCCCCCCCCC *    * ··C·······C·· *
*               *    *               3    *               2    *               1
**********E******    *****************    *****************    *****************

Answer: 16 (now the parking space in the 4th floor is closer)

 1st floor     2nd floor     3rd floor     4th floor     5th floor
************  ************  ************  ************  ************
*CCCCCCCCC 1  *CCCCCCCCC 2  *CCCCCCCCC 3  *·CCCCCCCC 4  *········C *
*          *  *          *  *          *  *          *  *          *
*CCCCCCCCC E  *CCCCCCCCC 1  *CCCCCCCCC 2  *··CCCCCCC 3  *·······CC 4
************  ************  ************  ************  ************

Answer: 29 (both the nearest parking spaces at the 4th and 5th floors are at the same distance)

 1st floor     2nd floor     3rd floor  
************  ************  ************
*CCCCCCCCC 1  *CCCCCCCCC 2  *CCCCCCCCC *
*          *  *          *  *          *
*CCCCCCCCC E  *CCCCCCCCC 1  *CCCCCCCCC 2
************  ************  ************

Answer: -1 (no free parking space)

 1st floor  
************
*          *
*          *
*         E*
************

Answer: -1 (no parking space at all)

 1st floor  
************
* ·····    *
*·      ****
* ····· * E
*********

Answer: -1 (the parking lot designer was a genius)

Alternativas

  • Você pode usar os caracteres que deseja representar no mapa do estacionamento, basta especificar na sua resposta quais são os caracteres escolhidos e o que eles significam.

Isso é código-golfe , portanto, o programa / método / lambda / o mais curto para cada idioma pode ganhar!

Se você precisar de ajuda com o algoritmo, verifique minha implementação (não-gasta) em C # .

code-golf array-manipulation path-finding maze Charlie
fonte
Relacionado .
2077 Charlie
Já que aparentemente estamos lidando com designers malucos de estacionamentos, uma rampa pode ir diretamente de, por exemplo, do 1º ao 3º andar? Acho que você deve adicionar um caso de teste (o que pode ser bem divertido) ou explicar que isso não vai acontecer.
Arnauld
2
@Arnauld adicionou. Uma tarefa difícil a partir do aplicativo móvel ...
Charlie
1
-1 há blocos coloridos ou histórias infantis desta vez
Luis Mendo
1
@mazzy eu quis dizer que a adição de um novo caso de teste para o texto da pergunta era uma tarefa difícil usando a interface do usuário limitado do aplicativo móvel Stack troca ...
Charlie

Respostas:

6

JavaScript (ES6), 199 bytes

0 0

a=>(m=g=(c,t,f,x,y,F=f||a.find(r=>r.some((a,i)=>~(y=i,x=a.indexOf(c)))),r=F[y])=>r&&(c=r[x])&&(r[x]=g,c>'z'?m=m<t?m:t:!f|c<1?[0,-1,0,1].map((d,i)=>g(0,-~t,F,x+d,y+~-i%2)):+c&&g(c,t+2),r[x]=c))('E')|m

Experimente online!

Quão?

A função recursiva g () assume como entrada:

  • c : o caráter do ponto de entrada que estamos procurando, se acabamos de deixar um andar ou estamos no início do processo; 0 caso contrário
  • t : o número total de movimentos até o momento (inicialmente indefinido )
  • f , x , y : um ponteiro para o piso atual e as coordenadas atuais nesse piso; todos são indefinidos se estamos procurando um novo andar

Se f é definido, nós simplesmente copiá-lo para o chão atual F . Caso contrário, precisamos procurar o novo andar e as novas coordenadas iterando sobre cada andar e sobre cada linha até encontrarmos o ponto de entrada c :

F = f || a.find(r => r.some((a, i) => ~(y = i, x = a.indexOf(c))))

Definimos r como a linha atual no piso atual:

r = F[Y]

A próxima etapa é garantir que a célula atual c em (x, y) esteja definida:

r && (c = r[x]) && ...

Em caso afirmativo, marcamos como visitado configurando-o para g , um valor que não aciona nenhum dos próximos testes:

r[x] = g

Se c é um espaço de estacionamento gratuito, paramos a recursão. E se o número total de jogadas for menor que nossa melhor pontuação anterior, atualizamos m de acordo:

c > 'z' ? m = m < t ? m : t : ...

Se chegamos a um novo andar ( f é indefinido ) ou c é um espaço, processamos uma chamada recursiva para cada célula circundante:

!f | c < 1 ?
  [0, -1, 0, 1].map((d, i) =>
    g(0, -~t, F, x + d, y + ~-i % 2)
  )
:
  ...

Caso contrário, se c for um marcador de rampa (ou seja, um dígito diferente de zero), processamos uma única chamada recursiva para alcançar o novo piso:

+c && g(c, t + 2)

Finalmente, restauramos a célula atual ao seu valor inicial para que possa ser visitada novamente em outros caminhos de recursão:

r[x] = c
Arnauld
fonte
3

Kotlin , 768 bytes

período usado. ao invés de ·. Gostaria de entender a resposta de Arnauld, porque perder 500 bytes seria bom.

fun s(l:List<List<CharArray>>)={val b=listOf(l.size-1,l[0].size-1,l[0][0].size-1)
val e=Int.MAX_VALUE
var r=e
var t=listOf(e,e,e)
val d=Array(b[0]+1){Array(b[1]+1){Array(b[2]+1){e}}}
val f={c:Char,n:List<Int>->var a=t
(0..b[0]).map{f->(0..b[1]).map{r->(0..b[2]).map{var s=listOf(f,r,it)
if(l[f][r][it]==c&&!s.equals(n))a=s}}}
a}
fun m(p:List<Int>,c:Int){if(p[0]in 0..b[0]&&p[1]in 0..b[1]&&p[2]in 0..b[2]&&d[p[0]][p[1]][p[2]]>c){d[p[0]][p[1]][p[2]]=c
val h=l[p[0]][p[1]][p[2]]
when(h){' ','E'->(-1..1 step 2).map{m(listOf(p[0],p[1]+it,p[2]),c+1)
m(listOf(p[0],p[1],p[2]+it),c+1)}
'.'->if(r>c)r=c
in '1'..'9'->{val n=f(h,p)
d[n[0]][n[1]][n[2]]=c+2
(-1..1 step 2).map{m(listOf(n[0],n[1]+it,n[2]),c+3)
m(listOf(n[0],n[1],n[2]+it),c+3)}}}}}
m(f('E',t),0)
if(r<e)r
else-1}()

Experimente online!

JohnWells
fonte
2

Powershell, 299 292 bytes

Supõe-se que o mapa seja retângulo .

Ele usa em seu xlugar ·. Para obter ·, você precisa salvar o script como ASCII (não UTF-8) e substituí x-lo ·.

filter f{$l=($_-split"
")[0].length
$p,$d,$e='x','\d',' '|%{"$_(?=E)|(?<=E)$_|$_(?=[\s\S]{$l}E)|(?<=E[\s\S]{$l})$_"}
for($r=1;$_-notmatch$p;$r++){$m=$_-replace'F','E'-replace'G','F'-replace'H','G'
if($m-match$d){$m=$m-replace$Matches[0],'H'}$m=$m-replace$e,'E'
if($m-eq$_){return -1}$_=$m}$r}

Script não testado e de teste:

filter f{
    #Write-Host "`nStep:`n$_" # uncomment this to display each step

    $l = ($_ -split "`n")[0].length
    $p,$d,$e = 'x', '\d', ' '| % {"$_(?=E)|(?<=E)$_|$_(?=[\s\S]{$l}E)|(?<=E[\s\S]{$l})$_"}

    for($r = 1;$_ -notmatch $p;$r++) {
        $m = $_ -replace 'F', 'E' -replace 'G', 'F' -replace 'H', 'G'
        if ($m -match $d) {
            $m = $m -replace $Matches[0], 'H'
        }
        $m = $m -replace $e, 'E'

        if ($m -eq $_) {
            return -1
        }

        $_=$m
    }
    $r
}

@(
    , (2, @"
****
*x E
****
"@)
    , (1, @"
****
* xE
****
"@)
    , (1, @"
****
* x*
* E*
****
"@)
    , (1, @"
****
* E*
* x*
****
"@)
    , (-1, @"
****
2 E1
*  *
****
"@)
    , (28, @"
*****************
*               1
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *
*               *
**********E******
*****************
*               2
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               1
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               *
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               3
*****************
"@)
    , (16, @"
*****************
*               1
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *
*               *
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               1
*****************
"@)
    , (29, @"
************
*CCCCCCCCC 1
*          *
*CCCCCCCCC E
************
************
*CCCCCCCCC 2
*          *
*CCCCCCCCC 1
************
************
*CCCCCCCCC 3
*          *
*CCCCCCCCC 2
************
************
*xCCCCCCCC 4
*          *
*xxCCCCCCC 3
************
************
*xxxxxxxxC *
*          *
*xxxxxxxCC 4
************
"@
    )
    , (-1, @"
************
*          *
*          *
*         E*
************
"@)
    , (-1, @"
************
* xxxxx    *
*x      ****
* xxxxx * E 
*********   
"@)
) | % {
    $e, $m = $_
    $r = $m|f
    "$($e-eq$r): $r $e"
}

Resultado:

True: 2 2
True: 1 1
True: 1 1
True: 1 1
True: -1 -1
True: 28 28
True: 16 16
True: 29 29
True: -1 -1
True: -1 -1

Saída estendida para estacionamento com 16 etapas:

Step:
*****************
*               1
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *
*               *
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               1
*****************

Step:
*****************
*               1
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *
*         E     *
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               1
*****************

Step:
*****************
*               1
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *
*        EEE    *
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               1
*****************

Step:
*****************
*               1
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *
*       EEEEE   *
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               1
*****************

Step:
*****************
*               1
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *
*      EEEEEEE  *
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               1
*****************

Step:
*****************
*               1
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *
*     EEEEEEEEE *
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               1
*****************

Step:
*****************
*               1
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* CCCCCCCCCCCCC *
*    EEEEEEEEEEE*
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               1
*****************

Step:
*****************
*               1
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* CCCCCCCCCCCCCE*
*   EEEEEEEEEEEE*
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               1
*****************

Step:
*****************
*               1
* CCCCCCCCCCCCC *
* *************E*
* CCCCCCCCCCCCCE*
*  EEEEEEEEEEEEE*
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               1
*****************

Step:
*****************
*               1
* CCCCCCCCCCCCCE*
* *************E*
* CCCCCCCCCCCCCE*
* EEEEEEEEEEEEEE*
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               1
*****************

Step:
*****************
*              E1
* CCCCCCCCCCCCCE*
* *************E*
* CCCCCCCCCCCCCE*
*EEEEEEEEEEEEEEE*
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               1
*****************

Step:
*****************
*             EEH
* CCCCCCCCCCCCCE*
* *************E*
*ECCCCCCCCCCCCCE*
*EEEEEEEEEEEEEEE*
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               H
*****************

Step:
*****************
*            EEEG
* CCCCCCCCCCCCCE*
*E*************E*
*ECCCCCCCCCCCCCE*
*EEEEEEEEEEEEEEE*
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               G
*****************

Step:
*****************
*           EEEEF
*ECCCCCCCCCCCCCE*
*E*************E*
*ECCCCCCCCCCCCCE*
*EEEEEEEEEEEEEEE*
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*               F
*****************

Step:
*****************
*E         EEEEEE
*ECCCCCCCCCCCCCE*
*E*************E*
*ECCCCCCCCCCCCCE*
*EEEEEEEEEEEEEEE*
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxx *
*              EE
*****************

Step:
*****************
*EE       EEEEEEE
*ECCCCCCCCCCCCCE*
*E*************E*
*ECCCCCCCCCCCCCE*
*EEEEEEEEEEEEEEE*
**********E******
*****************
*               *
* CCCCCCCCCCCCC *
* ************* *
* xCCCCCCCCCCCC *
*               3
*****************
*****************
*               3
* xxxxCxxCCCCCC *
* ************* *
* xxxCCCCCCCCCC *
*               2
*****************
*****************
*               2
* xxxxxxCxxxxxx *
* ************* *
* xxCxxxxxxxCxxE*
*             EEE
*****************
True: 16 16

Explicação

É uma espécie de algoritmo de localização de caminhos de Lee . Apenas uma coisa inteligente: 3 etapas na rampa são realizadas como estados fictíciosH->G->F->E

Powershell para um designer genial de estacionamento, 377 369 bytes

O design do estacionamento é um 2D string array. Nenhuma suposição sobre o mapa: quaisquer cordas de comprimento, pisos sem paredes, estacionamento sem um ponto de entrada, rampas de piso múltiplo e de saída múltipla. O custo do gênero é de + 26%.

filter f{for($r=1;$_-notmatch$p;$r++){$m=$_-replace'F','E'-replace'G','F'-replace'H','G'
if($m-match$d){$m=$m-replace$Matches[0],'H'}$m=$m-replace$e,'E'
if($m-eq$_){return-1}$_=$m}$r}$g={$l=($args|%{$_|%{$_.length}}|sort)[-1]
$p,$d,$e='x','\d',' '|%{"$_(?=E)|(?<=E)$_|$_(?=[\s\S]{$l}E)|(?<=E[\s\S]{$l})$_"}
(($args|%{$_.PadRight($l,'*')-join"
"})-join"
"+'-'*$l+"
")|f}

Script não testado e de teste:

filter f{
    #Write-Host "`nStep:`n$_" # uncomment this to display each step

    for($r = 1;$_ -notmatch $p;$r++) {
        $m = $_ -replace 'F', 'E' -replace 'G', 'F' -replace 'H', 'G'
        if ($m -match $d) {
            $m = $m -replace $Matches[0], 'H'
        }
        $m = $m -replace $e, 'E'

        if ($m -eq $_) {
            return -1
        }

        $_=$m
    }
    $r
}

$g = {

    $l = ($args| % {$_| % {$_.length}}|sort)[-1]
    $p,$d,$e = 'x', '\d', ' '| % {"$_(?=E)|(?<=E)$_|$_(?=[\s\S]{$l}E)|(?<=E[\s\S]{$l})$_"}
    (($args| % {$_.PadRight($l, '*') -join "`n"}) -join "`n"+'-' * $l+"`n")|f

}


@(
    , (2, @(, (
                "****",
                "*x E",
                "****"
            )))
    , (1, @(, (
                "****",
                "* xE",
                "****"
            )))
    , (1, @(, (
                "****",
                "* x*",
                "* E*",
                "****"
            )))
    , (1, @(, (
                "****",
                "* E*",
                "* x*",
                "****"
            )))
    , (-1, @(, (
                "****",
                "2 E1",
                "*  *",
                "****"
            )))
    , (28, @(, (
                "*****************",
                "*               1",
                "* CCCCCCCCCCCCC *",
                "* ************* *",
                "* CCCCCCCCCCCCC *",
                "*               *",
                "**********E******"
            ), (
                "*****************",
                "*               2",
                "* CCCCCCCCCCCCC *",
                "* ************* *",
                "* xCCCCCCCCCCCC *",
                "*               1",
                "*****************"
            ), @(
                "*****************",
                "*               3",
                "* xxxxCxxCCCCCC *",
                "* ************* *",
                "* xxxCCCCCCCCCC *",
                "*               2",
                "*****************"
            ), @(
                "*****************",
                "*               *",
                "* xxxxxxCxxxxxx *",
                "* ************* *",
                "* xxCxxxxxxxCxx *",
                "*               3",
                "*****************"
            )))
    , (16, @(, (
                "*****************",
                "*               1",
                "* CCCCCCCCCCCCC *",
                "* ************* *",
                "* CCCCCCCCCCCCC *",
                "*               *",
                "**********E******"
            ), @(
                "*****************",
                "*               *",
                "* CCCCCCCCCCCCC *",
                "* ************* *",
                "* xCCCCCCCCCCCC *",
                "*               3",
                "*****************"
            ), @(
                "*****************",
                "*               3",
                "* xxxxCxxCCCCCC *",
                "* ************* *",
                "* xxxCCCCCCCCCC *",
                "*               2",
                "*****************"
            ), @(
                "*****************",
                "*               2",
                "* xxxxxxCxxxxxx *",
                "* ************* *",
                "* xxCxxxxxxxCxx *",
                "*               1",
                "*****************"
            )))
    , (29, @(, (
                "************",
                "*CCCCCCCCC 1",
                "*          *",
                "*CCCCCCCCC E",
                "************"
            ), @(
                "************",
                "*CCCCCCCCC 2",
                "*          *",
                "*CCCCCCCCC 1",
                "************"
            ), @(
                "************",
                "*CCCCCCCCC 3",
                "*          *",
                "*CCCCCCCCC 2",
                "************"
            ), @(
                "************",
                "*xCCCCCCCC 4",
                "*          *",
                "*xxCCCCCCC 3",
                "************"
            ), @(
                "************",
                "*xxxxxxxxC *",
                "*          *",
                "*xxxxxxxCC 4",
                "************"
            )))
    , (-1, @(, (
                "************",
                "*          *",
                "*          *",
                "*         E*",
                "************"
            )))
    , (-1, @(, (
                "************",
                "* xxxxx    *",
                "*x      ****",
                "* xxxxx * E",
                "*********"
            )))
) | % {
    $e, $m = $_
    $r = &$g @m
    "$($e-eq$r): $r $e"
}
confuso
fonte