# 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

![maze_comparison.png](results/maze_comparison.png)

![visited_cells.png](results/visited_cells.png)

![time_comparison.png](results/time_comparison.png)

## 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