# Этап 6. Экспериментальная часть

В шестом этапе проведено сравнение эффективности трёх стратегий поиска пути на лабиринтах разной сложности. Эксперимент реализован в Jupyter Notebook (`practice/main.ipynb`).

## Подготовка

Лабиринты загружаются из папки `source/templates` автоматически — все файлы считываются через `os.listdir` и передаются в `TextFileBuilder`. Стратегии собраны в словарь для удобной итерации:

```python
strategies = {
    "BFS": BFSStrategy(),
    "DFS": DFSStrategy(),
    "A*":  AStarStrategy(),
}
```

## Замеры

Каждая пара лабиринт + стратегия запускается **10 раз**, результаты усредняются. Это сглаживает разброс из-за кэширования и фоновой активности системы.

Лабиринты типа `noexit` пропускаются автоматически — стратегия выбрасывает `ValueError`, который перехватывается через `try/except`, и выполнение продолжается.

Результаты собираются в список словарей и затем преобразуются в `DataFrame` через pandas.

## Результаты

### 10×10 (простой путь)

На маленьких лабиринтах все три алгоритма показывают практически одинаковое время (~0.03–0.07 мс) и одинаковую длину пути. Разница незначительна — лабиринт слишком мал чтобы эвристика A* давала преимущество.

### 50×50 (тупики)

BFS стабильно быстрее DFS по времени при одинаковой длине пути. DFS заходит в каждый тупик до конца и тратит время на возврат, хотя финальный путь совпадает. A* показывает время между BFS и DFS.

### 100×100 (запутанный, spaghetti)

Наиболее показательные результаты:

|Стратегия|Время (мс)|Длина пути|
|---|---|---|
|BFS|~9|~210|
|DFS|~7|~2200|
|A*|~8|~210|

DFS быстрее по времени, но находит путь в 10 раз длиннее — обходит почти весь лабиринт. BFS и A* находят кратчайший путь, A* при этом чуть быстрее за счёт эвристики.

### 30×30 (пустой)

Неожиданный результат: DFS быстрее всех (~0.73 мс против 1.1 у BFS и 2.0 у A*), хотя находит путь из 379 клеток против 55 у BFS. На пустом поле без стен DFS сразу уходит вглубь без возвратов, тогда как BFS строит очередь и обходит клетки волнами во все стороны — это накладные расходы на структуру данных.

A* на пустом лабиринте медленнее всех — накладные расходы на `heapq` и вычисление эвристики не окупаются когда препятствий нет.

## Выводы

- **BFS** — надёжный выбор по умолчанию. Всегда находит кратчайший путь, время предсказуемо.

- **DFS** — быстрый по времени, но путь непредсказуем. На запутанных лабиринтах может пройти весь граф. Подходит когда важна скорость, а не оптимальность пути.

- **A*** — лучший выбор для больших лабиринтов с препятствиями. Находит кратчайший путь быстрее BFS за счёт эвристики. На простых или пустых лабиринтах проигрывает из-за накладных расходов на приоритетную очередь.

## Визуализация

![[results.png]]