2026-rff_mp/pogodinda/lab2/report.md

Лабораторная работа 2: Поиск выхода из лабиринта

1. Цель

Разработать гибкую, расширяемую программу для загрузки лабиринта из файла, поиска пути от старта до выхода с возможностью выбора алгоритма, визуализации процесса и экспериментального сравнения алгоритмов. В ходе работы необходимо применить минимум 3 паттерна проектирования из списка GoF, обосновать их выбор и продемонстрировать преимущества такой архитектуры.

2. Паттерны

Паттерн	Где	Зачем
Builder	maze_builder.py	Загрузка лабиринта из файла
Strategy	pathfinding.py	Смена алгоритмов (BFS, DFS, A*, Дейкстра)
Observer	observer.py	Уведомления о событиях поиска
Command	commands.py	Перемещение игрока с undo

3. Алгоритмы

• BFS — кратчайший путь, но медленный
• DFS — быстрый, но путь не оптимальный
• A* — баланс скорости и оптимальности
• Дейкстра — для взвешенных графов

4. Результаты

Таблица: посещённые клетки

Лабиринт	BFS	DFS	A*	Дейкстра
10×10	52	49	47	52
50×50	514	326	491	511
100×100	1989	1509	1909	1987
Пустой	398	399	324	396
Без выхода	0	0	0	0
Взвешенный	145	111	139	143

Время (мс)

Лабиринт	BFS	DFS	A*	Дейкстра
10×10	0.107	0.068	0.142	0.146
50×50	1.141	0.690	1.509	1.482
100×100	7.667	5.207	8.254	8.480

Длина пути

Лабиринт	BFS	DFS	A*	Дейкстра
10×10	25	31	25	25
Пустой	35	187	35	35

5. Графики

6. Анализ

• DFS быстрее всех, но в пустом лабиринте путь в 5.3 раза длиннее оптимального
• A* — лучший баланс: кратчайший путь + меньше посещённых клеток
• BFS и Дейкстра на невзвешенных графах работают одинаково

7. Вывод

• Паттерны сделали код гибким и расширяемым
• A* — оптимальный выбор для большинства задач
• Дейкстра нужен только для взвешенных графов