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O jogo Pac-Man foi desenvolvido pela Namco, empresa japonesa, no início dos anos 1980, e se tornou em um dos mais jogados e populares do último século, tendo diversas versões, desde os primeiros videogames Atari, até versões mais recentes dos novos consoles de Xbox One e Playstation 3. No jogo, a lógica de sobrevivência do Pac-Man se baseia em encontrar o melhor caminho para descobrir e comer todas as bolas que estão em um labirinto, enquanto fantasmas são espalhados para ir atrás do Pac-Man. Como responsável por implantar uma nova versão do jogo, imagine que as bolas estejam armazenadas em um labirinto em formato de árvore e o Pac-Man deve encontrá-las o mais rápido possível, antes que os fantasmas o alcance. Quais algoritmos de busca poderiam ser utilizados para percorrer a árvore? Justifique.
Para percorrer a árvore do labirinto em busca das bolas, alguns algoritmos de busca podem ser utilizados. Dois exemplos comumente utilizados são:
Explicação:
Para percorrer a árvore do labirinto em busca das bolas, alguns algoritmos de busca podem ser utilizados. Dois exemplos comumente utilizados são:
Busca em largura (Breadth-First Search - BFS): Esse algoritmo explora todos os nós vizinhos de um nível antes de avançar para o próximo nível. No contexto do Pac-Man, ele poderia percorrer cada caminho possível a partir do ponto atual do Pac-Man antes de se mover para caminhos mais distantes. O BFS garante que o caminho mais curto seja encontrado, mas pode ser computacionalmente custoso, especialmente se a árvore for grande.
Busca em profundidade (Depth-First Search - DFS): Nesse algoritmo, o Pac-Man segue um caminho até alcançar o fim ou um beco sem saída e, em seguida, faz um backtracking para explorar outros caminhos. O DFS é mais eficiente em termos de memória, mas não necessariamente encontra o caminho mais curto. No contexto do Pac-Man, ele poderia seguir um caminho até encontrar uma bola ou um fantasma, e então voltar e explorar outros caminhos.
Outros algoritmos de busca, como busca de custo uniforme (uniform-cost search) ou busca A* (A-star search), também podem ser aplicados dependendo das características específicas do labirinto e das restrições do jogo. Esses algoritmos levam em consideração informações adicionais, como o custo de movimento entre os nós ou heurísticas para estimar a distância até o objetivo, para tomar decisões mais eficientes durante a busca.
A escolha do algoritmo de busca depende do objetivo do jogo e dos requisitos de desempenho. Se o objetivo é encontrar o caminho mais curto para comer todas as bolas o mais rápido possível, pode ser mais adequado utilizar o BFS ou algoritmos de busca informada, como o A*. Se o objetivo é apenas encontrar um caminho válido para comer todas as bolas, sem se preocupar com a distância percorrida, o DFS pode ser uma opção mais simples e eficiente.