实验报告No2-迷宫

实验报告No.2题目：迷宫实验一．需求分析1、以二维数组migong[M][N]表示迷宫，其中migong[0][j]和migong[i][0](0<=j,i<=N)为添加的一圈障碍。

数组中以元素1表示通路，0表示障碍，迷宫的大小理论上可以不限制。

2、迷宫数据由程序提供，用户只需要进行选择迷宫就行。

迷宫的入口和出口由程序提供。

3、若设定的迷宫存在通路，则以长方形矩阵的形式将迷宫及其通路输出到标准终端上，其中“0”表示障碍，“2”表示通过的路径，“3”表示死胡同，没有显示的区域表示没有到达过的地方。

4、本程序只求出一条成功的通路。

但是只要对函数进行小量的修改，就可以求出其他全部的路径。

5、程序执行命令为：（1）、创建迷宫；（2）、求解迷宫；（3）、输出迷宫。

6、迷宫问题具体描述：以一个m x n的长方矩阵表示迷宫，1和0分别表示迷宫中的通路和障碍。

设计一个程序，对任意设定的迷宫，求出从入口到出口的通路，或者没有通路的结论。

二．概要设计1设定栈的抽象数据类型定义ADT Stack {数据对象:D={ai|aiπcharSet,i=1,2,……，n，n≥0}数据关系：R1=<ai-1，ai>|ai-1，aiπD，i=2，……，n}基本操作：InitStack（&S）操作结果：构造一个空栈SDestoryStack(&S)初始条件：栈S已经存在操作结果:销毁栈SClearStack（&S）初始条件：栈S已经存在操作结果:将S清为空栈StackLength（S）初始条件：栈S已经存在操作结果:返回栈S的长度StackEmpty(S)初始条件：栈S已经存在操作结果:若栈空，则返回TRUE，否则返回FLASE2.、设定迷宫的抽象数据类型为：ADT maze{数据对象：D={ai,j|aij<{‘‘,’#’,’@’},0<=i<=m+1,0<=j<=n+1;m,n<=10;}数据关系：R={ROW,COL}ROW={<ai-1,j;ai,j>|ai-1,ai,j<D,i=1,….,m+1,j=0,…,n+1}COL={<ai,j-1,ai,j>|ai,j-1,ai,j<D,i=0,…,m+1,j=1,…,n+1}三．程序设计主函数main()createMaze()信息读入MazePath()寻找路径InitStack()Push()Pop()Empty()canPos()MarkPos()NextPos()一、测试分析1.在写代码的过程中，没有弄清使用指针与引用之后，结构体如何使用。

当使用指针的时候要使用‘.’，当使用引用或数的时候，要使用‘->’。

2.不会定义迷宫的抽象数据类型，最后看了书：typedef struct {int order ;/*当前位置在路径中的序号*/PosType seat;/* 当前位置在迷宫中的坐标*/Direction di; /*当前位置走到下一个位置的放方向*/}SElemType;/*栈元素的类型*/3.不知道如何表示一个迷宫的坐标：typedef struct PosType {int x;int y;}PosType;/*坐标*/4.在编辑围墙的时候，应该在行数与列数之后再加1，即是rows+1、cols+1。

5.文件读不进去，现在也不知道是因为什么。

五、源代码#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <string.h>#define MAXSIZE 100#define ERROR -1#define OK 0#define FALSE 0#define TRUE 1#define OVERFLOW 2typedef enum{RIGHT,DOWN,LEFT,UP} Direction;typedef enum{YES,NO} MarkTag;typedef struct PosType {int x;int y;}PosType;/*坐标*/typedef struct {int order ;/*当前位置在路径中的序号*/PosType seat;/* 当前位置在迷宫中的坐标*/Direction di; /*当前位置走到下一个位置的放方向*/}SElemType;/*栈元素的类型*/typedef struct {SElemType *base;SElemType *top;int stacksize;}Stack;char maze[MAXSIZE+2][MAXSIZE+2];/*二维字符串数组表示迷宫*//*初始化一个栈*/int InitStack(Stack *S) {/*创建一个空栈*/S->base = (SElemType *)malloc(MAXSIZE*sizeof(SElemType));if(!S->base)exit(OVERFLOW);S->top=S->base;S->stacksize = MAXSIZE ;return OK;}/*入栈*/int Push (Stack *S,SElemType e) {/*元素e如栈*/if(S->stacksize >= MAXSIZE*MAXSIZE)return ERROR;S->top[S->stacksize++] = e;return OK;}/*出栈*/int Pop(Stack *S,SElemType e) {/*栈顶出栈，由e带回栈顶元素*/ if(S->stacksize <= 0) return ERROR;e = S->top[S->stacksize--] ;return OK;}/*判定为空*/int Empty(Stack S) {/*若栈为空，函数返回TRUE ,否则FALSE*/if(S.stacksize == 0) return TRUE;return OK;}/*创建迷宫*/int createMaze(char *filename,PosType *startpos,PosType *endpos) { /*从文件中读出迷宫所需要的信息*/FILE *fp;int i,j,rows,cols,temp;PosType start,end;fp = fopen(filename,"r");if(!fp) {printf("open file %s error!\n",filename);return ERROR;}if(!feof(fp)) {fscanf(fp,"%d%d",&rows,&cols);/*读入迷宫的行数和列数*/fscanf(fp,"%d%d",start.x,start.y);/*读入迷宫的入口位置*/fscanf(fp,"%d%d",end.x,end.y);/*读入迷宫的出口位置*/ }for(i = 1; i <= rows; i++) {for(j = 1 ; i <= cols;j++) {fscanf(fp,"%d",&temp);maze[i][j] =temp;}}fclose(fp);/*在四周加墙壁*/for(i = 0,j = 0;i <= rows+1;i++) maze[i][j] = '1';for(i = 0,j = cols+1;i <= rows+1;i++) maze[i][j] = '1';for(i = 0,j = 0;j <= cols+1;j++) maze[i][j] = '1';for(i = rows+1,j = 0;j <= cols+1;j++) maze[i][j] = '1';return OK;}int canPass(PosType curpos) {if(maze[curpos.x][curpos.y] == '0') return TRUE;return FALSE;}void markPos(PosType curpos,MarkTag tag) {/*为已经搜索过的位置添加标记*/ switch(tag) {case YES: maze[curpos.x][curpos.y] = '.';break;/*路径标记*/case NO: maze[curpos.x][curpos.y] = '#';break;/*死胡同`标记*/}}PosType nextPos(PosType curpos,Direction dir) {PosType nextpos;switch(dir) {case RIGHT : nextpos.x = curpos.x;nextpos.y = curpos.y+1;break;case DOWN : nextpos.x = curpos.x +1 ;nextpos.y = curpos.y;break;case LEFT : nextpos.x = curpos.x;nextpos.y = curpos.y-1;break;case UP : nextpos.x = curpos.x-1;nextpos.y = curpos.y;break;}}Direction nextDir(Direction dir) {switch(dir) {case RIGHT :return DOWN;case DOWN : return LEFT;case LEFT :UP;}}int MazePath(Stack *S,PosType start,PosType end) {/*若迷宫中存在从入口start到出口end的通道则求出一条放在栈中，并返回true*/ /*若迷宫中不存在从入口start到出口end的通道则求出一条放在栈中，并返回fale*/ PosType curpos;SElemType e;int curstep = 1;if(InitStack(S) == ERROR) return FALSE;curpos = start;do{if(canPass(curpos)) { /*this postion can pass*/markPos(curpos,YES);e.order = curstep;e.seat = curpos;e.di = RIGHT;Push(S,e);/*当前位置加入路径*/if(curpos.x == end.x && curpos.y == end.y) /*出口*/return TRUE;curpos = nextPos(curpos,RIGHT);curstep++;}else {/*can't pass this postion*/if(!Empty(*S)) {if(Pop(S,e) == ERROR) return FALSE;while(e.di == UP && !Empty(*S)) {/*四个方向都探索过没有路，不能继续探索，回溯*/curpos = e.seat;markPos(curpos,NO);if(Pop(S,e) == ERROR) return FALSE;}if(e.di != UP) {/*四个方向探索*/e.di = nextDir(e.di);Push(S,e);curpos = nextPos(e.seat,e.di);}}}}while(!Empty(*S));return FALSE;}int main() {PosType startPos,endPos;Stack path;SElemType e;char *fname="in.txt";if(createMaze(fname,&startPos,&endPos) == ERROR) return EXIT_FAILURE;MazePath(&path ,startPos,endPos);while(!Empty(path)) {/*输出入口路径*/Pop(&path,e);printf("(%d,%d)\n",e.seat.x,e.seat.y);}}。