Aqui está um diagrama de uma prisão usando caracteres ASCII:

+------------------------------+
|                              |
|   X               X          |
|                              |
|                              D
D                              |
|                              |
|                              |
|        X           X   X     |
|                              |
+------------------------------+

As paredes são feitas de caracteres de tubulação |, traços -e pilares +para cantos e cruzamentos. Há também duas portas marcadas com D(que sempre estarão nas paredes esquerda e direita). A prisão está cheia de pessoas assustadoras marcadas com X.

O objetivo é construir paredes para satisfazer o seguinte:

1. Cada pessoa está em confinamento solitário;
2. Há um corredor correndo entre as duas portas;
3. Cada célula contém exatamente uma porta, que está diretamente conectada ao corredor principal;
4. Todo o espaço na prisão é usado pelas celas e pelo corredor;
5. Cada célula contém uma pessoa (ou seja, não há células vazias).

O corredor é um caminho único, não se ramifica e sempre tem um caractere de largura. Aqui está uma solução para a prisão acima:

+---------+--------------------+
|         |                    |
|   X     |         X          |
|         |           +--------+
+------D--+-----D-----+        D
D                       +---D--+
+----D--------+---D-----+      |
|             |         |      |
|        X    |      X  |X     |
|             |         |      |
+-------------+---------+------+

Você pode assumir que qualquer prisão de entrada sempre terá uma saída válida. Aqui estão mais algumas prisões de entrada, juntamente com possíveis saídas:

+------------------------------+
|X X X X X X X X X X X X X X X |
|                              |
D                              D
|                              |
|              X               |
+------------------------------+

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+--+
|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X|X |
+D+D+D+D+D+D+D+D+D+D+D+D+D+D+D-+
D                              D
+----------------------D-------+
|              X               |
+------------------------------+

+-----------+
|X          |
|           |
|           |
|X         X|
|           |
|          X|
|           |
D           D
+-----------+

+-+-------+-+
|X|       D |
| D +---+ | |
+-+ |     | |
|X| | +---+X|
| | | |   +-+
| D | |    X|
+-+ | +-D---+
D   |       D
+---+-------+

+----------------+
|X    X    X    X|
|                |
D                |
|                |
|X    X    X     |
|                |
|                |
|                |
|     X    X     D
|                |
|                |
+----------------+

+---+---+----+---+
|X  | X |  X |  X|
+--D+--D+---D+--D+
D                |
+---+---+------+ |
|X  | X |  X   | |
+--D+--D+---D--+ |
|                |
| +-----+------+-+
| |   X |  X   | D
| +----D+---D--+ |
|                |
+----------------+

Python 2 , 2986 2881 2949 2135 2075 2071 1996 bytes

• Economizado 105 bytes, implementou o programa como uma função para cumprir com as regras padrão. Guia do Wheat Wizard implementada e sugestão de espaço.
• Adicionados 68 bytes devido à correção de um bug.
• Economizou 814 + 51 bytes graças a Halvard Hummel.
• Salvou 9 + 4 bytes.
• Economizou 4 bytes graças a Erik, o Outgolfer.
• Economizou 71 bytes graças à sugestão de ppperry.

exec r"""def Z(P):
 H,n,I,o,O,i,d,D,W=[type,range]+list(" dD#xX*");R=(1,0),(-1,0),(0,1),(0,-1)
 def F(j,k,l):P[j][k]=l
 def E(j,k,v,w):
	if G(j,k,v):F(k,j,w)
 def q(b,c,d):[[E(j+J,k+K,b,c)for J,K in M]&L if G(j,k,d)]
 def A(e,r,l,o,q):
	S,E,P[q][o],Q,X=P[q][o],e,0,[(o,q)],0
	for a,b in Q:
	 &R:
		x,y=a+j,b+k
		if(0<=x<w!=0<=y<h)<1:continue
		if e in((x,y),P[y][x]):X=1;e=x,y;break
		if I!=P[y][x]:continue
		F(y,x,P[b][a]+1);Q+=[(x,y)]
	 if X:break
	p,i=e,0
	while(o,q)!=p:
	 a,b=p;P[b][a],m=[r,l][l and i==1],0
	 &R:
		x,y=a+j,b+k
		if(0<=x<w!=0<=y<h)-1:continue
		if(H(P[y][x])==H(0))*(m==0 or P[y][x]<P[m[1]][m[0]]):m=x,y
	 p=m;i+=1
	P[q][o],P[e[1]][e[0]]=S,E;[F(k,j,I)&L if H(P[k][j])==H(0)]
 def B(N):
	[[E(j,k,"x*",I),0<j<w-1 and E(j,k,O,I)]&L]
	&L:
	 if G(j,k,D):[E(j+J,k+K,I,d)for J,K in M]
	 if G(j,k,O)and j==0:T=0,k
	if N:A(O,o,0,*T)
	U,V=M[-1];[[[F(k+K,j+J,I)for J,K in M if(P[k+K][j+J]!=i)*((0<=j+J+U<w!=0<=k+K+V<h and G(j+J+U,k+K+V,D))<1)],F(k,j,W),A(o,W,O,j,k),q(I,d,W),F(k,j,D)]&L if G(j,k,D)];q("xX*# @+-|",i,o)
 for j in"|+-":P=P.replace(j,i)
 P=list(map(list,P.split("\n")));h=len(P);w=len(P[0]);b,L,M,G="#+-|D",[(k,j)for k in n(w)for j in n(h)],[(k-1,j-1)for k in n(3)for j in n(3)if(j,k)!=(1,1)],lambda j,k,v:P[k][j]in v
 B(1);Y=lambda:0<j<w-1!=0<k<h-1and G(j,k,i);[[[F(k,j,o),F(k+g,j+N,i)]for N,g in((-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1))if P[k][j+g]+P[k][j-g]==P[k+N][j+g]+P[k-N][j]==P[k+N][j]+i==o+i]&L if(j in(1,w-2)or k in(1,h-2))*Y()for N in n(w*h)];[F(k,j,I)&L if Y()];B(0)
 def c(x,y,b,l,d,f,Q):
	F(y,x,b)
	for J,K in M:Q+=[[],[(x+J,y+K)]][G(x+J,y+K,l)];E(x+J,y+K,d,f)
 &L:
	if G(j,k,D):Q=[(j,k)];[c(x,y,"@",W,d,I,Q)for x,y in Q if G(x,y,"X*")];[G(u,v,"X*")and[E(u+U,v+V,I,d)for U,V in M]or E(u,v,"@",I)for u,v in L];Q=Q[:1];[c(x,y,"$",I,"x*",i,Q)for x,y in Q];F(k,j,D)
 &L:E(j,k,"@$d",I);X=(k>0and G(j,k-1,b))+(k<h-1and G(j,k+1,b))-(j>0and G(j-1,k,b))-(j<w-1and G(j+1,k,b));E(j,k,i,{2:"+",X:"|",-X:"-"}[2])
 print"\n".join("".join(p)for p in P)""".replace("&","for j,k in ")

Experimente online!

Foi jogado para baixo significativamente; ainda pode haver espaço para melhorias. Este pedaço de código, no entanto, resolve todos os casos de teste. Não roda muito eficientemente; para grandes prisões, o arquiteto pode demorar um pouco para descobrir isso.
Utiliza um algoritmo simples de busca de caminhos para conectar portas e prisioneiros ao corredor. Em seguida, encapsula todos os prisioneiros e suas paredes e empurra essas paredes no espaço vazio até que tudo esteja cheio. Como etapa final, a aparência da arte ASCII é implementada.

Levei várias horas para escrever. Espero que também funcione em outras prisões além dos casos de teste. (Você não pode testar todos eles, pode?)

C, 3732 3642 bytes

Definitivamente, eu poderia jogar isso um pouco mais, mas é um bom começo. Inicialmente, eu não sabia que minha abordagem tinha um nome; então, grite ao @TehPers por me dar um nome para pesquisar. Eu definitivamente gostei do desafio que essa pergunta ofereceu. :)

-63 bytes das sugestões de @ Jonathan. Eu também substituído charcom typedef char Re substituídos todos os literais de caracteres que são menores do que 100 com seus valores ASCII para um total de 90 bytes

Uma rápida explicação do meu código.

1. Converte uma matriz de caracteres em uma matriz inteira ideal (0 é espaço, 1 é parede, etc.)
2. Gere o diagrama de Voronoi usando as pessoas como pontos
3. Use as interseções (um 5 cercado por pelo menos três outros 5s) como pontos de articulação para o caminho
4. Crie o corredor usando um algoritmo de localização de caminho com polarização direcional (se estiver indo de um lado, favorece caminhos que não mudam de direção). Ele também modifica a grade para favorecer a viagem ao lado de um corredor já feito.
5. Regenere o diagrama para colocar as paredes finais. Garante que todo o espaço seja usado.
6. Converta o mapa novamente em uma representação ASCII formatada corretamente e imprima.

Para usar este programa, passe o mapa como uma sequência com caracteres de nova linha ou com cada nível separado por um espaço, como no exemplo a seguir.

program-name.exe "+-----------+ |X          | |           | |           | |X         X| |           | |          X| |           | D           D +-----------+ "

+------+----+
|X     |    |
|    +D+-+  |
+----+   |  |
|X   | + D X|
|    | | +--+
|    | | | X|
+D---+ | +-D+
D      |    D
+------+----+

código

typedef int Q;typedef char R;typedef struct{Q x,y,v;}P;w,h,A,Y,Z,x,y,i,j,e,f,m,n,v;P*t,*u,*s;I(R*a,Q x,Q y,R c){a[x+y*w]=c;}G(Q*a,Q x,Q y){if(x>-1&&x<w&&y>-1&&y<h)return a[x+y*w];return-1;}J(Q*a,Q x,Q y,Q c){a[x+y*w]=c;}P*E(Q n,Q*a,Q*c){P*r=0;for(i=v=0;i<A;i++)if(a[i]==n)r=(P*)realloc(r,sizeof(P)*(v+1)),r[v].x=i%w,r[v].y=i/w,r[v].v=v,*c=++v;return r;}C(Q*a,Q x,Q y,Q b){return(G(a,x-1,y)==b)+(G(a,x+1,y)==b)+(G(a,x,y-1)==b)+(G(a,x,y+1)==b);}H(Q*a,Q b){P q[A],r[A];m=Y,n=0;for(i=0;i<Y;i++)q[i]=t[i];while(m){while(m){x=q[m-1].x,y=q[m-1].y,v=q[m-1].v;i=G(a,x,y);if(i!=b&&i!=1){for(f=-1;f<2;f++){for(e=-1;e<2;e++){i=G(a,x+e,y+f);if(i==0){J(a,x+e,y+f,v+8);r[n].x=x+e;r[n].y=y+f;r[n].v=v;n++;}else if(i>=8&&i!=v+8)J(a,x+e,y+f,b);}}}m--;}for(i=0;i<n;i++)q[i]=r[i];m=n;n=0;}}B(P p,Q*a,Q*b){for(i=m=n=0;i<A;i++)if(b[i]>-2)b[i]=-1;P q[A],r[A];q[0]=p,q[0].v=0,b[p.x+p.y*w]=0;while(m+1){while(m+1){x=q[m].x,y=q[m].y,v=q[m].v;for(f=-1;f<2;f++){for(e=-1;e<2;e++){if(e!=0&&f!=0||(x+e<0||x+e>=w||y+f<0||y+f>=h))continue;i=G(a,x+e,y+f);if(i!=7&&i!=1&&i!=0){j=3;if(i==4||i==5)j=1;if(x+e!=p.x&&y+f!=p.y)j++;Q*p=&b[x+e+(y+f)*w];if(*p!=-2&&(*p==-1||*p>v+j)){*p=v+j;if(i!=2)r[n].x=x+e,r[n].y=y+f,r[n].v=v+j,n++;}}}}m--;}for(i=0;i<n;i++){q[i]=r[i];}m=n-1,n=0;}}D(P S,P*T,Q n,P U,Q*a){Q m[A];Q x,y,v=0,c=0,d=1,d1=1;for(i=0;i<n;i++)T[i].v=0;for(i=0;i<A;i++)m[i]=-1;x=S.x,y=S.y;if(n==0){B(U,a,m);goto fin;}while(v<n){j=-1;for(i=0;i<n;i++)if(T[i].v==0)if(j==-1||abs(T[i].x-x)+abs(T[i].y-y)-(T[i].x==x)*!d*2-(T[i].y==y)*d*2<abs(T[j].x-x)+abs(T[j].y-y)-(T[j].x==x)*!d*2-(T[j].y==y)*d*2)j=i;T[j].v=1;B(T[j],a,m);fin:v++;c=m[x+y*w];while(c>0||c==-1){Q tx,ty;j=-1;for(f=-1;f<2;f++){for(e=-1;e<2;e++){if(e!=0&&f!=0)continue;if(x+e<0||x+e>=w||y+f<0||y+f>=h)continue;i=G(m,x+e,y+f);if(i>-1&&(i<c||c==-1)){if(j==-1||j>i||((e*d||f*!d)&&j==i)){j=i;tx=x+e,ty=y+f;d1=e!=0;}}}}J(m,x-1*!d1,y-1*d1,-2);J(m,x+1*!d1,y+1*d1,-2);d=d1;x=tx,y=ty,c=j;if(G(a,x,y)!=2)J(a,x,y,0);}for(f=0;f<h;f++)for(e=0;e<w;e++)if((i=G(a,e,f))>3&&i!=7)if(C(m,e,f,-2))J(a,e,f,5);if(v==n){B(U,a,m);goto fin;}}}main(Q c,R**v){R*a=v[1];w=strchr(a,'|')-a;h=(strchr(a+w,43)-a)/w+1;A=w*h;Q p[A];for(y=0;y<h;y++)for(x=0;x<w;x++){c=a[x+y*w];J(p,x,y,0);if(c==45||c=='|'||c==43)J(p,x,y,1);if(c==68)J(p,x,y,2);if(c==88)J(p,x,y,3);}t=E(3,p,&Y);u=E(2,p,&Z);H(p,5);for(c=0;c<Y;c++)for(y=-1;y<2;y++)for(x=-1;x<2;x++)if(G(p,t[c].x+x,t[c].y+y)>=4)J(p,x+t[c].x,y+t[c].y,7);for(y=1;y<h-1;y++)for(x=1;x<w-2;x++)if(G(p,x,y)==5)if(C(p,x,y,5)>2)J(p,x,y,4);s=E(4,p,&c);for(i=0;i<c;i++)s[i].v=0;for(y=1;y<h-1;y++)for(x=1;x<w-2;x++)if(G(p,x,y)>=8)if(C(p,x,y,5))J(p,x,y,4);i=u[0].x!=0;D(u[i],s,c,u[!i],p);for(y=0;y<h;y++){for(x=0;x<w;x++){i=0;if(G(p,x,y)>2){for(f=-1;f<2;f++)for(e=-1;e<2;e++)i+=G(p,x+e,y+f)==0;if(i>0)J(p,x,y,6);}}}free(s);for(i=0;i<A;i++)if(p[i]>=7||p[i]==4||p[i]==5)p[i]=0;for(y=0;y<h;y++){for(x=0;x<w-1;x++){if((x==0||x==w-2||y==0||y==h-1)&&G(p,x,y)!=2)J(p,x,y,1);}}H(p,1);P q[A],r[A];for(i=0;i<Y;i++){m=1,n=0;q[0]=t[i];while(m){while(m){x=q[m-1].x,y=q[m-1].y;for(f=-1;f<2;f++){for(e=-1;e<2;e++){if(e!=0&&f!=0)continue;c=G(p,x+e,y+f);if(c==6){if(G(p,x+e*2,y+f*2)==0){J(p,x+e,y+f,2);m=1,n=0;e=f=2;}}else if(c!=1&&c!=3&&c!=7){J(p,x+e,y+f,7);r[n].x=x+e;r[n].y=y+f;n++;}}}m--;}for(c=0;c<n;c++)q[c]=r[c];m=n;n=0;}}for(i=0;i<A;i++)if(p[i]==6)p[i]=1;R b[A];for(y=0;y<h;y++){for(x=0;x<w;x++){c=G(p,x,y);I(b,x,y,32);if(c==1){i=0;if(G(p,x,y-1)==1||G(p,x,y-1)==2)i|=1;if(G(p,x,y+1)==1||G(p,x,y+1)==2)i|=2;if(G(p,x-1,y)==1||G(p,x-1,y)==2)i|=4;if(G(p,x+1,y)==1||G(p,x+1,y)==2)i|=8;if(i==3)I(b,x,y,'|');else if(i==12)I(b,x,y,45);else I(b,x,y,43);}if(c==2)I(b,x,y,68);if(c==3)I(b,x,y,88);if(x==w-1)I(b,x,y,10);}}b[A-1]=0;puts(b);}