c语言实现 迷宫问题
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⽤C语⾔解决迷宫问题#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define ROW 10#define COL 10/*迷宫中位置信息*/typedef struct position{int x;int y;}position;/*在迷宫中的当前位置的信息,也是⼊栈的基本元素*/typedef struct SElem{int di;position seat;}SElem;/*链式栈中节点的定义*/typedef struct position_stack{SElem p;struct position_stack *next;}*Stack_pNode,Stack_Node;void InitStack(Stack_pNode *Link){*Link = NULL;}void push(Stack_pNode *Link,SElem e){Stack_pNode new_SElem = (Stack_pNode)calloc(1,sizeof(Stack_Node));new_SElem->p = e;new_SElem->next = NULL;if (*Link == NULL)*Link = new_SElem;else{new_SElem->next = *Link;*Link = new_SElem;}}int pop(Stack_pNode *Link,SElem *e){if (*Link == NULL)return 0;*e = (*Link)->p;Stack_pNode q = *Link;*Link = (*Link)->next;free(q);return 1;}int top(Stack_pNode Link, SElem *e){if (Link == NULL)return 0;*e = Link->p;return 1;}int empty(Stack_pNode Link){if (Link == NULL)return 1;elsereturn 0;}int reverse(Stack_pNode *Link){Stack_pNode p, q, r;if (*Link == NULL || (*Link)->next == NULL)return 0;r = *Link;p = (*Link)->next;q = NULL;while (p){r->next = q;q = r;r = p;p = p->next;}r->next = q;*Link = r;}void print(Stack_pNode Link){Stack_pNode r = Link;while (r){printf("(%d,%d) -> ",r->p.seat.x,r->p.seat.y);r = r->next;}printf("exit\n");}int curstep = 1;/*纪录当前的⾜迹,填写在探索前进的每⼀步正确的路上*//*迷宫地图。
本程序代码为C语言解决数据结构(严蔚敏)中关于迷宫的问题。
程序不仅实现迷宫路径查找,还实现文字描述路径功能可以直接粘贴到vc6.0中运行【代码如下】# include <stdio.h> # include <malloc.h> # define null 0typedef struct{int (*base)[2];int (*top)[2];int listlen;}sqlist;int topelem[2]; //栈顶元素void creatstack(sqlist *mazepath); //创建一个存储路径的栈void creatmap(int (*mazemap)[10]); //创建迷宫图纸void printmap(int (*mazemap)[10]);void footprint(int x,int y,int k,int (*mazemap)[10]);int position(int x,int y); //判断是否到终点int passroad(int x,int y,int (*mazemap)[10]);void findpath(int (*mazemap)[10],sqlist *mazepath); //在mazemap当中寻找mazepahtvoid printpath(sqlist *mazepath);void roadinwords(sqlist *mazepath); //文字叙述如何走迷宫void push(int x,int y,sqlist *mazepath); //栈操作void pop(sqlist *mazepath);void gettop(sqlist *mazepath);void main(){sqlist mazepath;creatstack(&mazepath); //创建一个存储路径的栈int mazemap[10][10]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,1,0,0,0,1,0,1,1,0,0,1,0,0,0,1,0,1,1,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,1,1,1,0,0,0,0,1,1,0,0,0,1,0,0,0,0,1,1,0,1,0,0,0,1,0,0,1,1,0,1,1,1,0,1,1,0,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};// creatmap(mazemap); //创建迷宫图纸printf("迷宫原图为:\n");printmap(mazemap);findpath(mazemap,&mazepath); //在mazemap当中寻找mazepaht printf("走出迷宫图纸为:\n");printmap(mazemap);printf("走出迷宫文字叙述为:\n");roadinwords(&mazepath);// printpath(&mazepath);}void findpath(int (*mazemap)[10],sqlist *mazepath){int x,y,flag=0,k=0,next; //位置是否可通,flag=0通,1墙,2通但不可走x=1;y=1; //获取初始位置push(x,y,mazepath); //起点位置进栈footprint(x,y,6,mazemap);while(flag==0 && k!=162) //flag==1到达终点,0未到达终点{if(passroad(x,y+1,mazemap)==0)push(x,y+1,mazepath),y=y+1,footprint(x,y,6,mazemap);else if(passroad(x+1,y,mazemap)==0)push(x+1,y,mazepath),x=x+1,footprint(x,y,6,mazemap);else if(passroad(x,y-1,mazemap)==0)push(x,y-1,mazepath),y=y-1,footprint(x,y,6,mazemap);else if(passroad(x-1,y,mazemap)==0)push(x-1,y,mazepath),x=x-1,footprint(x,y,6,mazemap);elsefootprint(x,y,2,mazemap),pop(mazepath),gettop(mazepath),x=topelem[0],y= topelem[1];// printmap(mazemap);k++;flag=position(x,y); //判断是否到达终点// printf("flag==%d\n",flag);}}void creatstack(sqlist *mazepath){mazepath->base=(int (*)[2])malloc(120*sizeof(int (*)[2]));mazepath->top=mazepath->base;mazepath->listlen=120;}void push(int x,int y,sqlist *mazepath){**(mazepath->top)=x;*(*(mazepath->top)+1)=y;mazepath->top++;}void pop(sqlist *mazepath){if(mazepath->top!=mazepath->base)mazepath->top--;}void printmap(int (*mazemap)[10]){int (*p)[10];p=mazemap;int i,j;printf(" \n\n\n");for(i=0;i<10;i++){for(j=0;j<10;j++){if(j==0)printf(" ");if(*(*(p+i)+j)==0)printf("▇");else if(*(*(p+i)+j)==1)printf("□");else if(*(*(p+i)+j)==6)printf("★");elseprintf("▇");if(j==9)printf("\n");}}printf("\n\n");}void printpath(sqlist *mazepath){int (*p)[2];p=mazepath->base;while(p!=mazepath->top){printf("x=%d,y=%d\n",**p,*(*p+1));p++;}}void gettop(sqlist *mazepath){int (*p)[2];int (*q)[2];p=mazepath->base;while(p!=mazepath->top){q=p;p++;}topelem[0]=**q;topelem[1]=*(*q+1);}void footprint(int x,int y,int k,int (*mazemap)[10]){if(x<10 && y<10)*(*(mazemap+x)+y)=k;}int position(int x,int y){int flag;if(x==8 && y==8)flag=1;elseflag=0;return(flag);}int passroad(int x,int y,int (*mazemap)[10]) {int num=1;if(x<10 && y<10)num=*(*(mazemap+x)+y);return(num);}void roadinwords(sqlist *mazepath){int x=1,y=1,i=0;int (*p)[2];p=mazepath->base;p++;while(p!=mazepath->top){if(x==**p && y+1==*(*p+1))printf("向右走→→"),x=**p,y=*(*p+1);else if(x+1==**p && y==*(*p+1))printf("向下走→→"),x=**p,y=*(*p+1);else if(x==**p && y-1==*(*p+1))printf("向左走→→"),x=**p,y=*(*p+1);else if(x-1==**p && y==*(*p+1))printf("向上走→→"),x=**p,y=*(*p+1);i++;if(i%3==0)printf("\n");p++;}printf("\n");}。
C语⾔递归实现迷宫寻路问题迷宫问题采⽤递归和⾮递归两种⽅法,暂时完成递归⽅法,后续会补上⾮递归⽅法#include<stdio.h>#include<stdbool.h>bool findPath(int a[][8],int i,int j){//递归找出⼝if(i==6&&j==6)//如果找到了⽬标a[6][6]则返回truereturn true;if(a[i][j]==0)//若当前路径未被找到,则继续{a[i][j]=2;//当前⾛的路径置为2,表⽰⾛过if(findPath(a,i+1,j)||findPath(a,i,j+1)||findPath(a,i-1, j)||findPath(a,i-1,j))//每个⽅向都判断,依次展开递归,寻找最佳路径return true;//若选择的路径可以⾛,则返回trueelse{//若当前选择的路径不能⾛a[i][j]=0;//弹栈并恢复路径,回退到上⼀次的位置return false;}}else//未能找到最终点return false;}void print(int a[][8])//打印当前的⼆维数组表{for(int i=0;i<8;i++){for(int j=0;j<8;j++){printf("%d ",a[i][j]);}printf("\n");}}int main(){int a[8][8]={0};for(int i=0;i<8;i++)//设置围墙和障碍物{a[0][i]=1;a[i][0]=1;a[7][i]=1;a[i][7]=1;}a[3][1]=1;a[3][2]=1;print(a);printf("-----------after find path-----------\n");findPath(a, 1, 1);print(a);}。
C语⾔实验:迷宫问题(搜索,C语⾔实现栈、队列)Description给定迷宫起点和终点,寻找⼀条从起点到终点的路径。
(0,1)(2,0)起点(1,1)(1,2)(1,3)(1,4)(2,0)(2,1)(2,4)(3,0)(3,1)(3,2)终点(3,4)(4,1)上图中黄⾊代表墙,⽩⾊代表通路,起点为(1,1),终点为(3,4)。
要求搜寻策略是从起点开始按照“上、下、左、右”四个⽅向寻找终点,到下⼀个点继续按照“上、下、左、右”四个⽅⾯寻找,当该结点四个⽅向都搜寻完,但还没到终点时,退回到上⼀个点,直到找到终点或者没有路径。
⽐如上图从(1,1)开始,向上(0,1)不通,向下到(2,1);到了(2,1)后继续按“上、下、左、右”四个⽅⾯寻找,上已经⾛过,向下到(3,1);到(3,1)后上已经⾛过,下和左不通,向右到(3,2);到(3,2)四个⽅⾯都不通,回到(3,1)四个⽅向都不通,再回到(2,1),(1,1);到达(1,1)后下已经⾛过,左不通,继续向右⾛,重复这个过程最后到达(3,4)。
Input第⼀⾏两个数m和n表⽰迷宫的⾏数和列数。
迷宫⼤⼩不超过100×100第⼆⾏四个数x1,y1,x2,y2分别表⽰起点和终点的坐标。
接下来是m⾏n列的数,⽤来表⽰迷宫,1表⽰墙,0表⽰通路。
Output从起点到终点所经过的路径的坐标。
如果不存在这样的路径则输出“No Path!”。
Sample Input5 61 1 3 41 1 1 1 1 11 0 0 0 0 11 0 1 1 0 11 0 0 1 0 11 1 1 1 1 1Sample Output(1 1)(1 2)(1 3)(1 4)(2 4)(3 4)1.思路:(1)若当前点是终点,dfs函数返回1;(2)若不是终点,将此点标记为1,对该点4个⽅向进⾏搜索,实现⽅式为定义int dir[4][2] = { {-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1} }; 通过⼀个⼩循环: for(int i = 0; i < 4; i++) { position nextp; nextp.x = dir[i][0] + now.x;nextp.y = dir[i][1] + now.y;...... } 进⾏搜索;若该点的下⼀个点nextp不是墙,未⾛,并且没有超界则将nextp压⼊栈中,递归调⽤dfs,若此过程经过(1)判断返回了1,说明最终找到了通往终点的路,便可以返回1,结束函数,此时栈中已储存了通往终点的路径,若没有通路,则弹出栈顶元素,根据递归原理该路径上的所有点都会弹出并标记未⾛,回溯到之前的点,继续向其他⽅向搜索,直到找到终点或遍历完整个图。
求迷宫问题就是求出从入口到出口的路径。
在求解时,通常用的是“穷举求解”的方法,即从入口出发,顺某一方向向前试探,若能走通,则继续往前走;否则沿原路退回,换一个方向再继续试探,直至所有可能的通路都试探完为止。
为了保证在任何位置上都能沿原路退回(称为回溯),需要用一个后进先出的栈来保存从入口到当前位置的路径。
首先用如图3.3所示的方块图表示迷宫。
对于图中的每个方块,用空白表示通道,用阴影表示墙。
所求路径必须是简单路径,即在求得的路径上不能重复出现同一通道块。
为了表示迷宫,设置一个数组mg,其中每个元素表示一个方块的状态,为0时表示对应方块是通道,为1时表示对应方块为墙,如图3.3所示的迷宫,对应的迷宫数组mg如下:int mg[M+1][N+1]={ /*M=10,N=10*/{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},{1,0,0,1,0,0,0,1,0,1},{1,0,0,1,0,0,0,1,0,1},/ 1{1,0,0,0,0,1,1,0,0,1}, {1,0,1,1,1,0,0,0,0,1}, {1,0,0,0,1,0,0,0,0,1}, {1,0,1,0,0,0,1,0,0,1}, {1,0,1,1,1,0,1,1,0,1}, {1,1,0,0,0,0,0,0,0,1}, {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1} }; 伪代码:c语言描述如下:6/ 2void mgpath() /*路径为:(1,1)->(M-2,N-2)*/{int i,j,di,find,k;top++; /*初始方块进栈*/Stack[top].i=1;Stack[top].j=1;Stack[top].di=-1;mg[1][1]=-1;while (top>-1) /*栈不空时循环*/{i=Stack[top].i;j=Stack[top].j;di=Stack[top].di;if (i==M-2 && j==N-2) /*找到了出口,输出路径*/ {瀠楲瑮?迷宫路径如下:\n);for (k=0;k<=top;k++){printf(\ (%d,%d),Stack[k].i,Stack[k].j); if ((k+1)%5==0) printf(\);}6/ 3printf(\);return;}find=0;while (di<4 && find==0) /*找下一个可走方块*/ { di++;switch(di){case 0:i=Stack[top].i-1;j=Stack[top].j;break;case 1:i=Stack[top].i;j=Stack[top].j+1;break;case 2:i=Stack[top].i+1;j=Stack[top].j;break;case 3:i=Stack[top].i;j=Stack[top].j-1;break;}6/ 4if (mg[i][j]==0) find=1;}if (find==1) /*找到了下一个可走方块*/{Stack[top].di=di; /*修改原栈顶元素的di值*/ top++; /*下一个可走方块进栈*/Stack[top].i=i;Stack[top].j=j;Stack[top].di=-1;mg[i][j]=-1; /*避免重复走到该方块*/}else /*没有路径可走,则退栈*/{ mg[Stack[top].i][Stack[top].j]=0;/*让该位置变为其他路径可走方块*/top--;}}牰湩晴尨没有可走路径!\n);}6/ 5(范文素材和资料部分来自网络,供参考。
数据结构试验迷宫冋题(一)基本问题1•问题描述这是心理学中的一个经典问题。
心理学家把一只老鼠从一个无顶盖的大盒子的入口处放入,让老鼠自行找到出口出来。
迷宫中设置很多障碍阻止老鼠前行,迷宫唯一的出口处放有一块奶酪,吸引老鼠找到出口。
简而言之,迷宫问题是解决从布置了许多障碍的通道中寻找出路的问题。
本题设置的迷宫如图1所示。
入口迷宫四周设为墙;无填充处,为可通处。
设每个点有四个可通方向,分别为东、南、西、北(为了清晰,以下称"上下左右”)。
左上角为入口。
右下角为出口。
迷宫有一个入口,一个出口。
设计程序求解迷宫的一条通路。
2.数据结构设计以一个n的数组mg表示迷宫,每个元素表示一个方块状态,数组元素0和1分别表示迷宫中的通路和障碍。
迷宫四周为墙,对应的迷宫数组的边界元素均为1。
根据题目中的数据,设置一个数组mg如下int mg[M+2][N+2]={{1,1,1,1,1,1,1,1},{1,0,0,1,0,0,0,1}, {1,1,0,0,0,1,1,1},{1,0,0,1,0,0,0,1},{1,0,0,0,0,0,0,1}, {1,1,1,1,1,1,1,1}};在算法中用到的栈采用顺序存储结构,将栈定义为Struct{ int i; // 当前方块的行号int j; // 当前方块的列号int di; //di 是下一个相邻的可走的方位号}st[MaxSize];〃定义栈int top=-1 // 初始化栈3设计运算算法要寻找一条通过迷宫的路径,就必须进行试探性搜索,只要有路可走就前进一步,无路可进,换一个方向进行尝试;当所有方向均不可走时,则沿原路退回 一步(称为回溯),重新选择未走过可走的路,如此继续,直至到达出口或返回 入口(没有通路)。
在探索前进路径时,需要将搜索的踪迹记录下来,以便走不 通时,可沿原路返回到前一个点换一个方向再进行新的探索。
后退的尝试路径与 前进路径正好相反,因此可以借用一个栈来记录前进路径。
求迷宫问题就是求出从入口到出口的路径。
在求解时,通常用的是“穷举求解”的方法,即从入口出发,顺某一方向向前试探,若能走通,则继续往前走;否则沿原路退回,换一个方向再继续试探,直至所有可能的通路都试探完为止。
为了保证在任何位置上都能沿原路退回(称为回溯),需要用一个后进先出的栈来保存从入口到当前位置的路径。
首先用如图所示的方块图表示迷宫。
对于图中的每个方块,用空白表示通道,用阴影表示墙。
所求路径必须是简单路径,即在求得的路径上不能重复出现同一通道块。
为了表示迷宫,设置一个数组mg,其中每个元素表示一个方块的状态,为0时表示对应方块是通道,为1时表示对应方块为墙,如图所示的迷宫,对应的迷宫数组mg如下:int mg[M+1][N+1]={ /*M=10,N=10*/{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},{1,0,0,1,0,0,0,1,0,1}, {1,0,0,1,0,0,0,1,0,1}, {1,0,0,0,0,1,1,0,0,1}, {1,0,1,1,1,0,0,0,0,1}, {1,0,0,0,1,0,0,0,0,1}, {1,0,1,0,0,0,1,0,0,1}, {1,0,1,1,1,0,1,1,0,1}, {1,1,0,0,0,0,0,0,0,1}, {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1} }; 伪代码:c语言描述如下:void mgpath() /*路径为:(1,1)->(M-2,N-2)*/ {int i,j,di,find,k;top++; /*初始方块进栈*/Stack[top].i=1;Stack[top].j=1;Stack[top].di=-1;mg[1][1]=-1;while (top>-1) /*栈不空时循环*/{i=Stack[top].i;j=Stack[top].j;di=Stack[top].di;if (i==M-2 && j==N-2) /*找到了出口,输出路径*/{printf("迷宫路径如下:\n");for (k=0;k<=top;k++){printf("\t(%d,%d)",Stack[k].i,Stack[ k].j);if ((k+1)%5==0) printf("\n");}printf("\n");return;}find=0;while (di<4 && find==0) /*找下一个可走方块*/{ di++;switch(di){case 0:i=Stack[top].i-1;j=Stack[top].j ;break;case 1:i=Stack[top].i;j=Stack[top].j +1;break;case 2:i=Stack[top].i+1;j=Stack[top].j ;break;case 3:i=Stack[top].i;j=Stack[top] .j-1;break;}if (mg[i][j]==0) find=1;}if (find==1) /*找到了下一个可走方块*/{Stack[top].di=di; /*修改原栈顶元素的di值*/top++; /*下一个可走方块进栈*/Stack[top].i=i ;Stack[top].j=j ;Stack[top].di= -1;mg[i][j]=-1; /*避免重复走到该方块*/ }else /*没有路径可走,则退栈*/{ mg[Stack[top].i][Stack[top].j]=0;/*让该位置变为其他路径可走方块*/top--;}}printf("没有可走路径!\n");}。
c语言走迷宫代码以下是一个简单的 C 语言走迷宫代码示例,使用了递归算法: ```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {int size, row, col, choice, i, j;maze[0][0] = "*";maze[1][0] = "O";maze[0][1] = "O";maze[1][1] = "*";size = 2;row = 2;col = 2;while (1) {printf("Enter row: ");scanf("%d", &row);printf("Enter col: ");scanf("%d", &col);if (row < 0 || row > size || col < 0 || col > size) { printf("Invalid row or col. Try again.");}if (maze[row][col] != "*") {printf("Current cell is free. Try again. ");continue;}maze[row][col] = "X";printf("Enter a choice (1-6): ");scanf("%d", &choice);switch (choice) {case 1:row++;col = 0;break;case 2:row--;col = 0;break;case 3:col++;break;col--;break;case 5:row--;col = 1;break;case 6:row++;col = 1;break;default:printf("Invalid choice. Try again. ");continue;}}printf(" maze: ");for (i = 0; i < size * size; i++) { for (j = 0; j < size; j++) {if (maze[i][j] == "*")printf("*");elseprintf("%c", maze[i][j]);}printf("");}return 0;}```该程序首先初始化了一个 2x2 的迷宫,其中 `maze[0][0]` 和`maze[1][0]` 分别标记为 `"O"` 和 `"*"`,其他地方都为空。
基于栈的C语言迷宫问题与实现一.问题描述多年以来,迷宫问题一直是令人感兴趣的题目.实验心理学家训练老鼠在迷宫中寻找食物.许多神秘主义小说家也曾经把英国乡村花园迷宫作为谋杀现场。
于是,老鼠过迷宫问题就此产生,这是一个很有趣的计算机问题,主要利用“栈”是老鼠通过尝试的办法从入口穿过迷宫走到出口。
迷宫只有两个门,一个叫做入口,另一个叫做出口。
把一只老鼠从一个无顶盖的大盒子的入口处赶进迷宫.迷宫中设置很多隔壁,对前进方向形成了多处障碍,在迷宫的唯一出口处放置了一块奶酪,吸引老鼠在迷宫中寻找通路以到达出口。
求解迷宫问题,即找出从入口到出口的路径.一个迷宫可用上图所示方阵[m,n]表示,0表示能通过,1 表示不能通过。
现假设耗子从左上角[1,1]进入迷宫,编写算法,寻求一条从右下角[m,n] 出去的路径。
下图是一个迷宫的示意图:迷宫示意图二.算法基本思想迷宫问题是栈应用的一个典型例子。
求解过程可采用回溯法.回溯法是一种不断试探且及时纠正错误的搜索方法。
从入口出发,按某一方向向前探索,若能走通(未走过的),即某处可以到达,则到达新点,否则试探下一方向;若所有的方向均没有通路,则沿原路返回前一点,换下一个方向再继续试探,直到所有可能的通路都探索到,或找到一条通路,或无路可走又返回到入口点。
在求解过程中,为了保证在到达某一点后不能向前继续行走(无路)时,能正确返回前一点以便继续从下一个方向向前试探,则需要用一个栈保存所能够到达的每一点的下标及从该点前进的方向,栈中保存的就是一条迷宫的通路。
为了确保程序能够终止,调整时,必须保证曾被放弃过的填数序列不被再次试验,即要求按某种有序模型生成填数序列.给解的候选者设定一个被检验的顺序,按这个顺序逐一生成候选者并检验。
三.主要数据结构1.方阵栈:#define STACK_INI_SIZE 100typedef struct{int *top;//指向栈的顶端域int *base; //指向栈的低端域int length; //栈的长度int stacksize; //栈的最大长度}sqstack;2.产生迷宫的矩阵二维数组为了使每一个迷宫存在迷宫的边界和两个端口:入口、出口,设置了一个二维数组,在迷宫的周边定义为1,使得迷宫存在边界,并在(1,1),(x—2,y—2)初定义为0,即定义迷宫的出口,大大减小了无解的情况。
c语言课程设计 迷宫问题一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握C语言中的基本语法,如变量定义、数据类型、运算符、控制语句等;2. 学生能够运用数组解决二维迷宫问题,理解数组在存储空间中的应用;3. 学生能够掌握递归算法的基本原理,并将其应用于迷宫问题的解决。
技能目标:1. 学生能够运用C语言编写简单的程序,解决迷宫问题,培养编程解决问题的能力;2. 学生能够通过分析迷宫问题,培养逻辑思维和问题分解能力;3. 学生能够运用所学知识,调试并优化迷宫问题的解决方案。
情感态度价值观目标:1. 学生在解决迷宫问题的过程中,培养面对困难时的耐心和毅力,增强解决问题的信心;2. 学生通过团队协作,学会与他人沟通、分享和合作,培养团队精神;3. 学生能够认识到编程在解决实际问题中的价值,激发对计算机科学的兴趣。
课程性质:本课程为C语言程序设计课程,通过迷宫问题引导学生运用所学知识解决实际问题。
学生特点:学生已具备一定的C语言基础,具有一定的逻辑思维能力和编程能力。
教学要求:教师应引导学生通过实践探索,掌握迷宫问题的解决方法,注重培养学生的编程技能和团队协作能力。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标,结合课本相关章节,具体安排如下:1. C语言基础语法回顾:变量定义、数据类型、运算符、控制语句(选择、循环)等,对应教材第1-3章;- 课堂讲解:10分钟;- 实践操作:20分钟。
2. 数组的应用:介绍二维数组在迷宫问题中的应用,对应教材第4章;- 课堂讲解:15分钟;- 实践操作:25分钟。
3. 递归算法:讲解递归的基本概念及其在迷宫问题中的应用,对应教材第6章;- 课堂讲解:20分钟;- 实践操作:30分钟。
4. 迷宫问题解决方案:结合前面所学知识,设计并实现迷宫问题的解决方案;- 课堂讲解:10分钟;- 实践操作:40分钟。
5. 团队协作与项目实践:分组进行迷宫问题的编程实践,培养学生的团队协作能力和编程技能;- 实践操作:2课时。
c语言迷宫代码C语言迷宫代码是指用C语言编写的程序,用于生成和解决迷宫问题的算法。
迷宫通常由一个矩形网格组成,其中包含墙壁和通道。
目标是找到从迷宫的起点到终点的路径,同时避开墙壁。
下面是一个简单的示例代码,用于生成迷宫:```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <stdbool.h>#define ROWS 10#define COLS 10typedef struct {int x;int y;} Point;void generateMaze(int maze[ROWS][COLS]) {for (int i = 0; i < ROWS; i++) {for (int j = 0; j < COLS; j++) {if (i % 2 == 0 || j % 2 == 0) { maze[i][j] = 1; // 墙壁} else {maze[i][j] = 0; // 通道}}}}void printMaze(int maze[ROWS][COLS]) {for (int i = 0; i < ROWS; i++) {for (int j = 0; j < COLS; j++) {printf('%d ', maze[i][j]);}printf('');}}int main() {int maze[ROWS][COLS];generateMaze(maze);printMaze(maze);return 0;}```在上面的代码中,我们使用一个二维数组来表示迷宫。
数组中的值为1表示墙壁,值为0表示通道。
使用generateMaze函数,我们将迷宫的墙壁和通道初始化为适当的值。
然后使用printMaze函数打印迷宫。
通过运行上面的代码,我们可以得到一个简单的迷宫的表示:```1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 0 1 0 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 0 1 0 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 0 1 0 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 0 1 0 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 0 1 0 1 1```当然,上述代码只是生成了一个简单的迷宫,还没有解决迷宫问题。
C语⾔数据结构之迷宫问题本⽂实例为⼤家分享了数据结构c语⾔版迷宫问题栈实现的具体代码,供⼤家参考,具体内容如下程序主要参考⾃严蔚敏⽼师的数据结构c语⾔版,在书中程序的⼤体框架下进⾏了完善。
关于迷宫问题的思路可查阅原书。
#include<iostream>using namespace std;#define MAXSIZE 10typedef int Status;typedef struct{int x;int y;}Postype;typedef struct{int ord;Postype seat;int dir;}SElemType;//栈的元素类型typedef struct{//SElemType data[MAXSIZE];SElemType* top;SElemType* base;}Stack;//栈的结构类型typedef struct{char arr[MAXSIZE][MAXSIZE];}MAZETYPE;//迷宫结构体MAZETYPE maze;void InitMaze(){maze.arr[0][0] = maze.arr[0][1] = maze.arr[0][2] = maze.arr[0][3] = maze.arr[0][4] = maze.arr[0][5] = maze.arr[0][6] = maze.arr[0][7] = maze.arr[0][8] = maze.arr[0][9] = '1'; maze.arr[1][0] = maze.arr[1][3] = maze.arr[1][7] = maze.arr[1][9] = '1';maze.arr[1][1] = maze.arr[1][2] = maze.arr[1][4] = maze.arr[1][5] = maze.arr[1][6] = maze.arr[1][8] = '0';maze.arr[2][0] = maze.arr[2][3] = maze.arr[2][7] = maze.arr[2][9] = '1';maze.arr[2][1] = maze.arr[2][2] = maze.arr[2][4] = maze.arr[2][5] = maze.arr[2][6] = maze.arr[2][8] = '0';maze.arr[3][0] = maze.arr[3][5] = maze.arr[3][6] = maze.arr[3][9] = '1';maze.arr[3][1] = maze.arr[3][2] = maze.arr[3][3] = maze.arr[3][4] = maze.arr[3][7] = maze.arr[3][8] = '0';maze.arr[4][0] = maze.arr[4][2] = maze.arr[4][3] = maze.arr[4][4] = maze.arr[4][9] = '1';maze.arr[4][1] = maze.arr[4][5] = maze.arr[4][6] = maze.arr[4][7] = maze.arr[4][8] = '0';maze.arr[5][0] = maze.arr[5][4] = maze.arr[5][9] = '1';maze.arr[5][1] = maze.arr[5][2] = maze.arr[5][3] = maze.arr[5][5] = maze.arr[5][6] = maze.arr[5][7] = maze.arr[5][8] = '0';maze.arr[6][0] = maze.arr[6][2] = maze.arr[6][6] = maze.arr[6][9] = '1';maze.arr[6][1] = maze.arr[6][3] = maze.arr[6][4] = maze.arr[6][5] = maze.arr[6][7] = maze.arr[6][8] = '0';maze.arr[7][0] = maze.arr[7][2] = maze.arr[7][3] = maze.arr[7][4] = maze.arr[7][6] = maze.arr[7][9] = '1';maze.arr[7][1] = maze.arr[7][5] = maze.arr[7][7] = maze.arr[7][8] = '0';maze.arr[8][0] = maze.arr[8][1] = maze.arr[8][9] = '0';maze.arr[8][2] = maze.arr[8][3] = maze.arr[8][4] = maze.arr[8][5] = maze.arr[8][6] = maze.arr[8][7] = maze.arr[8][8] = '0';maze.arr[9][0] = maze.arr[9][1] = maze.arr[9][2] = maze.arr[9][3] = maze.arr[9][4] = maze.arr[9][5] = maze.arr[9][6] = maze.arr[9][7] = maze.arr[9][8] = maze.arr[9][9] = '1'; }Status initStack(Stack &s){s.base = (SElemType*)malloc(MAXSIZE*sizeof(SElemType));if (!s.base) return 0;s.top = s.base;return 1;}void Push(Stack &s, SElemType e){*s.top++ = e;}void Pop(Stack &s, SElemType &e){e = *--s.top;}Status StackEmpty(Stack &s){if (s.top == s.base) return 1;else return 0;}Status Pass(Postype curpos){if (maze.arr[curpos.x][curpos.y] == '0')return 1;else return 0;}void Foot(Postype curpos){maze.arr[curpos.x][curpos.y] = '*';}void MarkPrint(Postype curpos){maze.arr[curpos.x][curpos.y] = '!';}Status StructCmp(Postype a, Postype b){if (a.x = b.x&&a.y == b.y) return 1;else return 0;}//下⼀个位置Postype NextPos(Postype CurPos, int Dir){Postype ReturnPos;switch (Dir){case 1:ReturnPos.x = CurPos.x;ReturnPos.y = CurPos.y + 1;break;case 2:ReturnPos.x = CurPos.x + 1;ReturnPos.y = CurPos.y;break;case 3:ReturnPos.x = CurPos.x;ReturnPos.y = CurPos.y - 1;break;case 4:ReturnPos.x = CurPos.x - 1;ReturnPos.y = CurPos.y;break;}return ReturnPos;}Status MazePath(Postype start, Postype end) {Stack s;SElemType e;initStack(s);Postype curpos = start;int curstep = 1;do{if (Pass(curpos)){Foot(curpos);e = { curstep, curpos, 1 };Push(s, e);if (StructCmp(curpos, end)) return 1;curpos = NextPos(curpos, 1);curstep++;}else{if (!StackEmpty(s)){Pop(s, e);while (e.dir ==4 &&!StackEmpty(s)){MarkPrint(e.seat); Pop(s, e);}if (e.dir < 4 && !StackEmpty(s)){e.dir++;Push(s, e);curpos = NextPos(e.seat, e.dir);}}}} while (!StackEmpty(s));return 0;}int main(){InitMaze();Postype s, e;s.x = s.y = 1;e.x = e.y = 8;if (MazePath(s, e))printf("迷宫成功解密!\n");elseprintf("解密失败\n");for (int i = 0; i < 10; i++){for (int j = 0; j < 10; j++){printf("%c ", maze.arr[i][j]);}printf("\n");}cout << "-=================================" << endl;for (int i = 0; i < 10; i++){for (int j = 0; j < 10; j++){if (maze.arr[i][j] == '*' || maze.arr[i][j] == '!')printf("%c ", maze.arr[i][j]);else cout << " ";}printf("\n");}}以上就是本⽂的全部内容,希望对⼤家的学习有所帮助,也希望⼤家多多⽀持。
#include〈stdio。
h〉#include〈stdlib。
h>#include〈time.h>#define stack_init_size 200#define stack_increment 10#define ERROE 0#define TRUE 1#define FALSE 0#define OVERFLOW 0#define OK 1typedef int Status;typedef struct{int x;int y;}PosType;typedef struct {int ord; // 通道块在路径上的“序号”PosType seat; //通道块在迷宫中的“坐标位置”int di; //从此通道块走向下一通道块的“方向”}SElemType;typedef struct{SElemType *base;SElemType *top;int stacksize;}SqStack;int mg[20][20];/*随机生成迷宫的函数/*为了能够让尽量能通过,将能通过的块和不能通过的块数量比大致为2:1*/void Random(){int i,j,k;srand(time(NULL));mg[1][0]=mg[1][1]=mg[18][19]=0; //将入口、出口设置为“0"即可通过for(j=0;j〈20;j++)mg[0][j]=mg[19][j]=1;/*设置迷宫外围“不可走”,保证只有一个出口和入口*/ for(i=2;i〈19;i++)mg[i][0]=mg[i—1][19]=1; /*设置迷宫外围“不可走”,保证只有一个出口和入口*/ for(i=1;i〈19;i++)for(j=1;j<19;j++){k=rand()%3; //随机生成0、1、2三个数if(k)mg[i][j]=0;else{if((i==1&&j==1)||(i==18&&j==18)) /*因为距入口或出口一步的路是必经之路,故设该通道块为“0”加大迷宫能通行的概率*/mg[i][j]=0;elsemg[i][j]=1;}}}//构造一个空栈Status InitStack(SqStack &s){s。
简单的迷宫小游戏C语言程序源代码#include <stdio.h>#include <conio.h>#include <windows.h>#include <time.h>#define Height 31 //迷宫的高度,必须为奇数#define Width 25 //迷宫的宽度,必须为奇数#define Wall 1#define Road 0#define Start 2#define End 3#define Esc 5#define Up 1#define Down 2#define Left 3#define Right 4int map[Height+2][Width+2];void gotoxy(int x,int y) //移动坐标{COORD coord;coord.X=x;coord.Y=y;SetConsoleCursorPosition( GetStdHandle( STD_OUTPUT_HA NDLE ), coord );}void hidden()//隐藏光标{HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);CONSOLE_CURSOR_INFO cci;GetConsoleCursorInfo(hOut,&cci); cci.bVisible=0;//赋1为显示,赋0为隐藏SetConsoleCursorInfo(hOut,&cci);}void create(int x,int y) //随机生成迷宫{int c[4][2]={0,1,1,0,0,-1,-1,0}; //四个方向int i,j,t;//将方向打乱for(i=0;i<4;i++){j=rand()%4;t=c[i][0];c[i][0]=c[j][0];c[j][0]=t;t=c[i][1];c[i][1]=c[j][1];c[j][1]=t;}map[x][y]=Road;for(i=0;i<4;i++)if(map[x+2*c[i][0]][y+2*c[i][1]]==Wall) {map[x+c[i][0]][y+c[i][1]]=Road; create(x+2*c[i][0],y+2*c[i][1]);}}int get_key() //接收按键{char c;while(c=getch()){if(c==27) return Esc; //Escif(c!=-32)continue;c=getch();if(c==72) return Up; //上if(c==80) return Down; //下if(c==75) return Left; //左if(c==77) return Right; //右}return 0;}void paint(int x,int y) //画迷宫{gotoxy(2*y-2,x-1);switch(map[x][y]){case Start:printf("入");break; //画入口case End:printf("出");break; //画出口case Wall:printf("※");break; //画墙case Road:printf(" ");break; //画路}}void game(){int x=2,y=1; //玩家当前位置,刚开始在入口处int c; //用来接收按键while(1){gotoxy(2*y-2,x-1);printf("☆"); //画出玩家当前位置if(map[x][y]==End) //判断是否到达出口{gotoxy(30,24);printf("到达终点,按任意键结束"); getch();break;}c=get_key();if(c==Esc){gotoxy(0,24);break;}switch(c){case Up: //向上走if(map[x-1][y]!=Wall){paint(x,y);x--;}break;case Down: //向下走if(map[x+1][y]!=Wall){paint(x,y);x++;}break;case Left: //向左走if(map[x][y-1]!=Wall){paint(x,y);y--;}break;case Right: //向右走if(map[x][y+1]!=Wall){paint(x,y);y++;}break;}}}int main(){int i,j;srand((unsigned)time(NULL)); //初始化随即种子hidden(); //隐藏光标for(i=0;i<=Height+1;i++)for(j=0;j<=Width+1;j++)if(i==0||i==Height+1||j==0||j==Width+1) //初始化迷宫map[i][j]=Road;else map[i][j]=Wall;create(2*(rand()%(Height/2)+1),2*(rand()%(Width/2)+1)); //从随机一个点开始生成迷宫,该点行列都为偶数for(i=0;i<=Height+1;i++) //边界处理{map[i][0]=Wall;map[i][Width+1]=Wall;}for(j=0;j<=Width+1;j++) //边界处理{map[0][j]=Wall;map[Height+1][j]=Wall;}map[2][1]=Start; //给定入口map[Height-1][Width]=End; //给定出口for(i=1;i<=Height;i++)for(j=1;j<=Width;j++) //画出迷宫paint(i,j);game(); //开始游戏getch();return 0;}。
用c语言实现迷宫求解完美源代码#include#include#include#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2#define UNDERFLOW -2typedef int Status;//-----栈开始-----typedef struct{//迷宫中r行c列的位置int r;int c;}PostType;//坐标位置类型typedef struct{int ord;// 当前位置在路径上的序号PostType seat;// 当前坐标int di;// 从此通块走向下一通块的“方向”}SElemType;// 栈的元素类型//定义链式栈的存储结构struct LNode{SElemType data;//数据域struct LNode *next;//指针域};struct LStack{struct LNode *top;//栈顶指针};Status InitStack(LStack &s)//操作结果:构造一个空栈S {struct LNode *p;p=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));if(!p){printf("分配失败,退出程序");exit(ERROR);}s.top=p;p->next=NULL;return OK;}Status StackEmpty(LStack s)//若栈s为空栈,则返回TRUE,否则FALSE{if(s.top->next==NULL) return TRUE;return FALSE;}Status Push(LStack &s,SElemType e)//插入元素e成为新的栈顶元素{struct LNode *p;p=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));if(!p) exit(OVERFLOW);s.top->data=e;p->next=s.top;s.top=p;return OK;}Status Pop(LStack &s,SElemType &e)//删除s的栈顶元素,并且用e返回其值{struct LNode *p;if(!(s.top->next)) exit(UNDERFLOW);p=s.top;s.top=p->next;e=s.top->data;free(p);return OK;}Status DestroyStack(LStack &s)//操作结果:栈s被销毁{struct LNode *p;p=s.top;while(p){s.top=p->next;free(p);p=s.top;}return OK;}//-----栈结束------//-----迷宫开始-------#define MAXLEN 10// 迷宫包括外墙最大行列数typedef struct{int r;int c;char adr[MAXLEN][MAXLEN];// 可取' ''*' '@' '#'}MazeType;// 迷宫类型Status InitMaze(MazeType&maze){// 初始化迷宫,成功返回TRUE,否则返回FALSE int m,n,i,j;printf("输入迷宫行数和列数(包括了外墙): ");scanf("%d%d",&maze.r,&maze.c); // 输入迷宫行数和列数for(i=0;i<=maze.c+1;i++){// 迷宫行外墙maze.adr[0][i]='#';maze.adr[maze.r+1][i]='#';}//forfor(i=0;i<=maze.r+1;i++){// 迷宫列外墙maze.adr[i][0]='#';maze.adr[i][maze.c+1]='#';}for(i=1;i<=maze.r;i++)for(j=1;j<=maze.c;j++)maze.adr[i][j]=' ';// 初始化迷宫printf("输入障碍的坐标((-1 -1)结束): ");scanf("%d%d",&m,&n);// 接收障碍的坐标while(m!=-1){if(m>maze.r || n>maze.c)// 越界exit(ERROR);maze.adr[m][n]='#';// 迷宫障碍用#标记printf("输入障碍的坐标((-1,-1)结束): ");scanf("%d%d",&m,&n);}//whilereturn OK;}//InitMazeStatus Pass(MazeType maze,PostType curpos){// 当前位置可同则返回TURE,否则返回FALSEif(maze.adr[curpos.r][curpos.c]==' ')// 可通return TRUE;elsereturn FALSE;}//PassStatus FootPrint(MazeType &maze,PostType curpos) {// 若走过并且可通,则返回TRUE,否则返回FALSE maze.adr[curpos.r][curpos.c]='*';//"*"表示可通return OK;}//FootPrintPostType NextPos(PostType &curpos,int i){// 指示并返回下一位置的坐标PostType cpos;cpos=curpos;switch(i){//1.2.3.4 分别表示东南西北方向case 1 : cpos.c+=1; break;case 2 : cpos.r+=1; break;case 3 : cpos.c-=1; break;case 4 : cpos.r-=1; break;default: exit(ERROR);}return cpos;}//NextposStatus MarkPrint(MazeType &maze,PostType curpos) {// 曾走过,但不是通路标记,并返回OKmaze.adr[curpos.r][curpos.c]='@';//"@" 表示曾走过但不通return OK;}//MarkPrintStatus MazePath(MazeType &maze,PostType start,PostType end){// 若迷宫maze存在通路,则求出一条同路放在栈中,并返回TRUE,否则返回FALSE struct LStack S;PostType curpos;int curstep;// 当前序号,1,2,3,4分别表示东南西北方向SElemType e;InitStack(S);curpos=start; //设置"当前位置"为"入口位置"curstep=1;// 探索第一位printf("以三元组形式表示迷宫路径:\n");do{if(Pass(maze,curpos)){// 当前位置可以通过FootPrint(maze,curpos);// 留下足迹e.ord=curstep;e.seat=curpos;e.di=1;printf("%d %d %d-->",e.seat.r,e.seat.c,e.di);Push(S,e);// 加入路径if(curpos.r==end.r&&curpos.c==end.c)if(!DestroyStack(S))// 销毁失败exit(OVERFLOW);elsereturn TRUE; // 到达出口else{curpos=NextPos(curpos,1);// 下一位置是当前位置的东邻curstep++;// 探索下一步}//else}//ifelse{// 当前位置不通时if(!StackEmpty(S)){Pop(S,e);while(e.di==4&& !StackEmpty(S)){MarkPrint(maze,e.seat);Pop(S,e);// 留下不能通过的标记,并退一步}//whileif(e.di < 4){e.di++;// 换一个方向探索Push(S,e);curpos=NextPos(e.seat,e.di);// 设定当前位置是该方向上的相邻printf("%d %d %d-->",e.seat.r,e.seat.c,e.di);}//if}//if}//else}while(!StackEmpty(S));if(!DestroyStack(S))// 销毁栈exit(OVERFLOW);elsereturn FALSE;}//MazePathvoid PrintMaze(MazeType &maze){// 将标记路径信息的迷宫输出到终端int i,j;printf("\n输出迷宫(*表示通路):\n\n");printf("");for(i=0;i<=maze.r+1;i++)// 打印列数名printf("%4d",i);printf("\n\n");for(i=0;i<=maze.r+1;i++){printf("%2d",i);// 打印行名for(j=0;j<=maze.c+1;j++)printf("%4c",maze.adr[i][j]);// 输出迷宫当前位置的标记printf("\n\n");}}//PrintMazeint main(){// 主函数MazeType maze;PostType start,end;char cmd;do{printf("-------创建迷宫--------\n");if(!InitMaze(maze)){printf("Initialization errors\n");exit(OVERFLOW);// 初始化失败}do{// 输入迷宫入口坐标printf("\n输入迷宫入口坐标: ");scanf("%d%d",&start.r,&start.c);if(start.r>maze.r ||start.c>maze.c){printf("\nBeyond the maze\n"); continue;}}while(start.r>maze.r ||start.c>maze.c);do{// 输入迷宫出口坐标printf("\n输入迷宫出口坐标: ");scanf("%d%d",&end.r,&end.c);if(end.r>maze.r ||end.c>maze.c){printf("\nBeyond the maze\n"); continue;}}while(end.r>maze.r ||end.c>maze.c);if(!MazePath(maze,start,end))//迷宫求解printf("\nNo path from entranceto exit!\n"); elsePrintMaze(maze);// 打印路径printf("\n需要继续创建新的迷宫吗?(y/n): "); scanf("%s",&cmd);}while(cmd=='y' || cmd=='Y');}。
数据结构试验——迷宫问题(一)基本问题1.问题描述这是心理学中的一个经典问题。
心理学家把一只老鼠从一个无顶盖的大盒子的入口处放入,让老鼠自行找到出口出来。
迷宫中设置很多障碍阻止老鼠前行,迷宫唯一的出口处放有一块奶酪,吸引老鼠找到出口。
简而言之,迷宫问题是解决从布置了许多障碍的通道中寻找出路的问题。
本题设置的迷宫如图1所示。
入口出口图1 迷宫示意图迷宫四周设为墙;无填充处,为可通处。
设每个点有四个可通方向,分别为东、南、西、北(为了清晰,以下称“上下左右”)。
左上角为入口。
右下角为出口。
迷宫有一个入口,一个出口。
设计程序求解迷宫的一条通路。
2.数据结构设计以一个m×n的数组mg表示迷宫,每个元素表示一个方块状态,数组元素0和1分别表示迷宫中的通路和障碍。
迷宫四周为墙,对应的迷宫数组的边界元素均为1。
根据题目中的数据,设置一个数组mg如下int mg[M+2][N+2]={{1,1,1,1,1,1,1,1},{1,0,0,1,0,0,0,1},{1,1,0,0,0,1,1,1},{1,0,0,1,0,0,0,1},{1,0,0,0,0,0,0,1},{1,1,1,1,1,1,1,1}};在算法中用到的栈采用顺序存储结构,将栈定义为Struct{ int i; //当前方块的行号int j; //当前方块的列号int di; //di是下一个相邻的可走的方位号}st[MaxSize];// 定义栈int top=-1 //初始化栈3设计运算算法要寻找一条通过迷宫的路径,就必须进行试探性搜索,只要有路可走就前进一步,无路可进,换一个方向进行尝试;当所有方向均不可走时,则沿原路退回一步(称为回溯),重新选择未走过可走的路,如此继续,直至到达出口或返回入口(没有通路)。
在探索前进路径时,需要将搜索的踪迹记录下来,以便走不通时,可沿原路返回到前一个点换一个方向再进行新的探索。
后退的尝试路径与前进路径正好相反,因此可以借用一个栈来记录前进路径。
方向:每一个可通点有4个可尝试的方向,向不同的方向前进时,目的地的坐标不同。
预先把4个方向上的位移存在一个数组中。
如把上、右、下、左(即顺时针方向)依次编号为0、1、2、3.其增量数组move[4]如图3所示。
move[4] x y0 -1 01 0 12 1 03 0 -1图2数组move[4]方位示意图如下:通路:通路上的每一个点有3个属性:一个横坐标属性i、一个列坐标属性j和一个方向属性di,表示其下一点的位置。
如果约定尝试的顺序为上、右、下、左(即顺时针方向),则每尝试一个方向不通时,di值增1,当d增至4时,表示此位置一定不是通路上的点,从栈中去除。
在找到出口时,栈中保存的就是一条迷宫通路。
(1)下面介绍求解迷宫(xi,yj)到终点(xe,ye)的路径的函数:先将入口进栈(其初始位置设置为—1),在栈不空时循环——取栈顶方块(不退栈)①若该方块为出口,输出所有的方块即为路径,其代码和相应解释如下:int mgpath(int xi,int yi,int xe,int ye) //求解路径为:(xi,yi)->(xe,ye){struct{int i; //当前方块的行号int j; //当前方块的列号int di; //di是下一可走方位的方位号} st[MaxSize]; //定义栈int top=-1; //初始化栈指针int i,j,k,di,find;top++; //初始方块进栈st[top].i=xi;st[top].j=yi;st[top].di=-1;mg[1][1]=-1;while (top>-1) //栈不空时循环{i=st[top].i;j=st[top].j;di=st[top].di; //取栈顶方块if (i==xe && j==ye) //找到了出口,输出路径{printf("迷宫路径如下:\n");for (k=0;k<=top;k++){printf("\t(%d,%d)",st[k].i,st[k].j);if ((k+1)%5==0) //每输出每5个方块后换一行printf("\n");}printf("\n");return(1); //找到一条路径后返回1}②否则,找下一个可走的相邻方块若不存在这样的路径,说明当前的路径不可能走通,也就是恢复当前方块为0后退栈。
若存在这样的方块,则其方位保存在栈顶元素中,并将这个可走的相邻方块进栈(其初始位置设置为-1)求迷宫回溯过程如图4所示从前一个方块找到相邻可走方块之后,再从当前方块找在、相邻可走方块,若没有这样的方快,说明当前方块不可能是从入口路径到出口路径的一个方块,则从当前方块回溯到前一个方块,继续从前一个方块找可走的方块。
为了保证试探的可走的相邻方块不是已走路径上的方块,如(i,j)已经进栈,在试探(i+1,j)的下一方块时,又试探道(i,j),这样会很悲剧的引起死循环,为此,在一个方块进栈后,将对应的mg数组元素的值改为-1(变为不可走的相邻方块),当退栈时(表示该方块没有相邻的可走方块),将其值恢复0,其算法代码和相应的解释如下:find=0;while (di<4 && find==0) //找下一个可走方块{di++;switch(di){case 0:i=st[top].i-1;j=st[top].j;break;case 1:i=st[top].i;j=st[top].j+1;break;case 2:i=st[top].i+1;j=st[top].j;break;case 3:i=st[top].i,j=st[top].j-1;break;}if (mg[i][j]==0) find=1;//找到下一个可走相邻方块}if (find==1) //找到了下一个可走方块{st[top].di=di; //修改原栈顶元素的di值top++; //下一个可走方块进栈st[top].i=i;st[top].j=j;st[top].di=-1;mg[i][j]=-1; //避免重复走到该方块}else //没有路径可走,则退栈{mg[st[top].i][st[top].j]=0;//让该位置变为其他路径可走方块top--; //将该方块退栈}}return(0); //表示没有可走路径,返回0(2)求解主程序建立主函数调用上面的算法,将mg和st栈指针定义为全局变量void main(){mgpath(1,1,M,N);}3界面设计设计很简单的界面,输出路径4运行结果图5。
基本运行结果(二)8个方向的问题1.设计思想(1)设置一个迷宫节点的数据结构。
(2)建立迷宫图形。
(3)对迷宫进行处理找出一条从入口点到出口点的路径。
(4)输出该路径。
(5)打印通路迷宫图。
初始化迷宫通过随机方法设置迷宫布局建立并输出迷宫原图搜索迷宫通路输出迷宫通路及路线图结束图6功能结构图当迷宫采用二维数组表示时,老鼠在迷宫任一时刻的位置可由数组的行列序号i,j来表示。
而从 [i],[j]位置出发可能进行的方向见下图7.如果[i],[j]周围的位置均为0值,则老鼠可以选择这8个位置中的任一个作为它的下一位置。
将这8个方向分别记作:E(东)、SE(东南)、S(南)SW(西南)W(西)、NW (西北)、N(北)和NE(东北)。
但是并非每一个位置都有8个相邻位置。
如果[i],[j]位于边界上,即i=1,或i=m,或j=1,或j=n,则相邻位置可能是3个或5个为了避免检查边界条件,将数组四周围用值为1的边框包围起来,这样二维数组maze应该声明为maze[m+2],[n+2]在迷宫行进时,可能有多个行进方向可选,我们可以规定方向搜索的次序是从东(E)沿顺时针方向进行。
为了简化问题,规定[i],[j]的下一步位置的坐标是[x],[y],并将这8个方位伤的x和y 坐标的增量预先放在一个结构数组move[8]中(见图8)。
该数组的每个分量有两个域dx和dy。
例如要向东走,只要在j值上加上dy,就可以得到下一步位置的[x],[y]值为[i],[j+dy]。
于是搜索方向的变化只要令方向值dir从0增至7,便可以从move数组中得到从[i],[j]点出发搜索到的每一个相邻点[x],[y]。
x=i+move[dir].dxy=j+move[dir].dydx dy图7 方向位移图图8向量差图为了防止重走原路,我们规定对已经走过的位置,将原值为0改为-1,这既可以区别该位置是否已经走到过,又可以与边界值1相区别。
当整个搜索过程结束后可以将所有的-1改回到0,从而恢复迷宫原样。
这样计算机走迷宫的方法是:采取一步一步试探的方法。
每一步都从(E)开始,按顺时针对8个方向进行探测,若某个方位上的maze[x],[y]=0,表示可以通行,则走一步;若maze[x],[y]=1,表示此方向不可通行须换方向再试。
直至8个方向都试过,maze[x],[y]均为1,说明此步已无路可走,需退回一步,在上一步的下一个方向重新开始探测。
为此需要设置一个栈,用来记录所走过的位置和方向(i,j,dir)。
当退回一步时,就从栈中退出一个元素,以便在上一个位置的下一个方向上探测,如又找到一个行进方向,则把当前位置和新的方向重新进栈,并走到新的位置。
如果探测到x=m,y=n,则已经到达迷宫的出口,可以停止检测,输出存在栈中的路径;若在某一位置的8个方向上都堵塞,则退回一步,继续探测,如果已经退到迷宫的入口(栈中无元素),则表示此迷宫无路径可通行。
2系统算法(伪代码描述):(1)建立迷宫节点的结构类型stack[]。
(2)入迷宫图形 0表示可以通 1表示不可以通。
用二维数组maze[m+2][n+2]进行存储。
数组四周用1表示墙壁,其中入口点(1,1)与出口点(m,n)固定。
(3)函数path()对迷宫进行处理,从入口开始:While(!((s->top==-1)&&(dir>=7)||(x==M)&&(y==N)&&(maze[x][y]==-1))){For(扫描八个可以走的方向){If(找到一个可以走的方向){进入栈标志在当前点可以找到一个可以走的方向避免重复选择maze[x][y]=-1不再对当前节点扫描}If(八个方向已经被全部扫描过,无可以通的路){标志当前节点没有往前的路后退一个节点搜索}}If(找到了目的地){输出路径退出循环}}未找到路径(4)输出从入口点到出口点的一条路径。