迷宫求解数据结构课程设计可以运行的程序
数据结构课程设计迷宫问题求解
数据结构课程设计迷宫问题求解正文:一、引言在数据结构课程设计中,迷宫问题求解是一个经典且常见的问题。
迷宫问题求解是指通过编程实现在迷宫中找到一条从起点到终点的路径。
本文将详细介绍如何用数据结构来解决迷宫问题。
二、问题分析1.迷宫定义:迷宫是由多个格子组成的矩形区域,其中包括起点和终点。
迷宫中的格子可以是墙壁(无法通过)或者通道(可以通过)。
2.求解目标:在给定的迷宫中,找到从起点到终点的一条路径。
3.输入:迷宫的大小、起点坐标、终点坐标以及墙壁的位置。
4.输出:从起点到终点的路径,或者提示无解。
三、算法设计1.基础概念a) 迷宫的表示:可以使用二维数组来表示迷宫,数组的元素可以是墙壁、通道或者路径上的点。
b) 坐标系统:可以使用(x, y)来表示迷宫中各个点的坐标。
c) 方向定义:可以用上、下、左、右等四个方向来表示移动的方向。
2.深度优先搜索算法(DFS)a) 算法思想:从起点开始,沿着一个方向一直走到无法继续为止,然后回退到上一个点,再选择其他方向继续探索。
b) 算法步骤:i) 标记当前点为已访问。
ii) 判断当前点是否为终点,如果是则返回路径;否则继续。
iii) 遍历四个方向:1.如果该方向的下一个点是通道且未访问,则继续向该方向前进。
2.如果该方向的下一个点是墙壁或已访问,则尝试下一个方向。
iv) 如果四个方向都无法前进,则回退到上一个点,继续向其他方向探索。
3.广度优先搜索算法(BFS)a) 算法思想:从起点开始,逐层向外探索,直到找到终点或者所有点都被访问。
b) 算法步骤:i) 标记起点为已访问,加入队列。
ii) 循环以下步骤直到队列为空:1.取出队首元素。
2.判断当前点是否为终点,如果是则返回路径;否则继续。
3.遍历四个方向:a.如果该方向的下一个点是通道且未访问,则标记为已访问,加入队列。
iii) 如果队列为空仍未找到终点,则提示无解。
四、算法实现1.选择合适的编程语言和开发环境。
数据结构课程设计--求解迷宫问题
课程设计(论文)题目名称迷宫求解课程名称数据结构课程设计学生姓名学号系、专业信息工程系、电气信息类(信息类)指导教师申寿云2010年1 月3 日摘要设计一个简单迷宫程序,从入口出发找到一条通路到达出口。
编制程序给出一条通过迷宫的路径或报告一个“无法通过”的信息。
首先实现一个以链表作存储结构的栈类型,然后编写一个求解迷宫的非递归程序。
用“穷举求解”方法,即从入口出发,顺着某一个方向进行探索,若能走通,则继续往前进;否则沿着原路退回,换一个方向继续探索,直至出口位置,求得一条通路。
假如所有可能的通路都探索到而未能到达出口,则所设定的迷宫没有通路。
可以用二维数组存储迷宫数据,通常设定入口点的下标为(1,1),出口点的下标为(n,n)。
为处理方便起见,可在迷宫的四周加一障碍。
对于迷宫任一位置,均可约定有东、南、西、北四个方向可通。
关键词:迷宫;栈;链表;二维数组目录1 问题描述 (1)2 需求分析 (1)3 概要设计 (1)3.1抽象数据类型定义 (1)3.2模块划分 (2)4 详细设计 (2)4.1数据类型的定义 (2)4.2主要模块的算法描述 (3)5 测试分析 (6)6 课程设计总结 (7)参考文献 (7)附录(源程序清单) (9)1 问题描述迷宫是一个M行N列的0-1矩阵,其中0表示无障碍,1表示有障碍。
设入口为(1,1)出口为(M,N)每次移动只能从一个无障碍的单元移到其周围8个方向上任一无障碍的单元,编制程序给出一条通过迷宫的路径或报告一个“无法通过”的信息。
2 需求分析(1)首先实现一个以链表作存储结构的栈类型,然后编写一个求解迷宫的非递归程序。
求得的通路以三元组(i,j,d)的形式输出,其中:(i,j)指示迷宫中的一个坐标,d表示走到下一坐标的方向。
否则报告一个无法通过的信息。
(2)建立InitStack函数,用于构造一个空栈。
(3)建立DestroyStack函数,用于销毁栈。
(4)建立Pop函数,用于删除栈顶元素,返回栈顶元素的值。
迷宫问题程序设计课设
迷宫问题程序设计课设迷宫问题是一个经典的程序设计课设题目。
下面我将从多个角度全面完整地回答这个问题。
首先,我们需要明确迷宫问题的具体要求。
通常来说,迷宫由一个矩形网格组成,其中包含起点和终点。
我们的任务是设计一个程序,能够找到从起点到终点的路径,并将其输出。
在程序设计的过程中,我们可以采用不同的算法来解决迷宫问题。
下面是一些常用的算法:1. 深度优先搜索(DFS),这是一种经典的算法,通过递归的方式搜索迷宫中的路径。
它会沿着一个方向一直前进,直到无法继续为止,然后回溯到上一个节点,继续搜索其他方向。
这个算法的优点是简单易懂,但可能会陷入无限循环。
2. 广度优先搜索(BFS),这是另一种常用的算法,通过队列的方式搜索迷宫中的路径。
它会先搜索距离起点最近的节点,然后逐层扩展搜索,直到找到终点或者搜索完所有可能的路径。
这个算法的优点是能够找到最短路径,但可能会消耗更多的内存。
3. A算法,这是一种启发式搜索算法,通过估计距离终点的代价来指导搜索。
它综合了深度优先搜索和广度优先搜索的优点,能够在保证找到最短路径的情况下,减少搜索的时间和空间复杂度。
在实现迷宫问题的程序时,我们需要考虑以下几个方面:1. 迷宫的表示,我们可以使用二维数组或者图的数据结构来表示迷宫。
二维数组中的每个元素可以表示一个网格,其中不同的值代表不同的状态(如墙壁、通道、起点、终点等)。
2. 路径搜索,根据选择的算法,我们需要实现相应的搜索函数。
搜索函数的输入参数通常包括迷宫的表示、起点和终点的坐标等。
输出可以是找到的路径或者一个布尔值(表示是否存在路径)。
3. 路径输出,一旦找到路径,我们需要将其输出。
可以使用递归或者栈等数据结构来保存路径,并按照一定的格式输出。
4. 可视化展示,为了更好地理解算法的执行过程,我们可以考虑将迷宫和路径进行可视化展示。
可以使用图形库或者终端输出等方式实现。
最后,我们还需要进行测试和优化。
对于测试,我们可以设计一些具有不同特点的迷宫,并验证程序的正确性和效率。
数据结构程序设计(迷宫问题)
数据结构程序设计(迷宫问题)数据结构程序设计(迷宫问题)一、引言迷宫问题是计算机科学中常见的问题之一,它涉及到了数据结构的设计和算法的实现。
本文将介绍迷宫问题的定义、常见的解决算法和程序设计思路。
二、问题定义迷宫问题可以描述为:给定一个迷宫,迷宫由若干个连通的格子组成,其中有些格子是墙壁,有些格子是路径。
任务是找到一条从迷宫的起点(通常是左上角)到终点(通常是右下角)的路径。
三、基本数据结构1.迷宫表示:迷宫可以使用二维数组来表示,数组中的每个元素代表一个格子,可以用0表示路径,用1表示墙壁。
2.坐标表示:可以使用二维坐标表示迷宫中的每一个格子,使用(x, y)的形式表示。
四、算法设计1.深度优先搜索算法:深度优先搜索算法可以用来解决迷宫问题。
算法从起点开始,尝试向四个方向中的一个方向前进,如果可以移动则继续向前,直到到达终点或无法继续移动。
如果无法继续移动,则回溯到上一个节点,选择另一个方向继续搜索,直到找到一条路径或者所有路径都已经探索完毕。
2.广度优先搜索算法:广度优先搜索算法也可以用来解决迷宫问题。
算法从起点开始,先将起点加入队列,然后不断从队列中取出节点,并尝试向四个方向中的一个方向移动,将新的节点加入队列。
直到找到终点或者队列为空,如果队列为空则表示无法找到路径。
五、程序设计思路1.深度优先搜索算法实现思路:a) 使用递归函数来实现深度优先搜索算法,参数为当前节点的坐标和迷宫数据结构。
b) 判断当前节点是否为终点,如果是则返回成功。
c) 判断当前节点是否为墙壁或已访问过的节点,如果是则返回失败。
d) 将当前节点标记为已访问。
e) 递归调用四个方向,如果存在一条路径则返回成功。
f) 如果四个方向都无法找到路径,则将当前节点重新标记为未访问,并返回失败。
2.广度优先搜索算法实现思路:a) 使用队列保存待访问的节点。
b) 将起点加入队列,并标记为已访问。
c) 不断从队列中取出节点,尝试向四个方向移动,如果新的节点未被访问过且不是墙壁,则将新的节点加入队列,并标记为已访问。
数据结构迷宫问题的C++代码
数据结构课程设计——迷宫问题求解代码问题描述及要求:迷宫问题求解输入:第一行n,m表示迷宫大小n*m之后有n行m列,全由01组成,0表示路,1表示墙入口设为(0, 0)出口设为(n-1, m-1)输出:输出从入口到出口的所有不同解,每组解的第一行打印一个数表示第几组解,之后k行表示路径,如:1(0, 0)(0, 1)(1, 1)代码部分(已测试,可直接运行):#include <cstdio>#include <cstring>#define N 255int n,m,cnt;int maze[N][N],step[N][N];struct Point{int x,y;}path[N*N];int oper[4][2] = {{0,1},{0,-1},{1,0},{-1,0}};bool isvaild(int x,int y){if (x >= 0 && x < n && y >= 0 && y < m && !maze[x][y] && !step[x][y])return true;return false;}void dfs(int x,int y,int len){if (x == n-1 && y == m-1){cnt++;printf("%d\n",cnt);for (int i = 0;i < len;i++)printf("(%d,%d)\n",path[i].x,path[i].y);return;}for (int i = 0;i < 4;i++)if (isvaild(x + oper[i][0],y + oper[i][1])){Point tmp;tmp.x = x + oper[i][0];tmp.y = y + oper[i][1];path[len] = tmp;step[tmp.x][tmp.y] = 1;dfs(tmp.x, tmp.y, len+1);step[tmp.x][tmp.y] = 0;}}void work(){step[0][0] = 1;Point cur;cur.x = 0;cur.y = 0;path[0] = cur;dfs(0, 0, 1);}int main(){scanf("%d%d", &n, &m);for (int i = 0;i < n;i++)for (int j = 0;j < m;j++)scanf("%d", &maze[i][j]);cnt = 0;memset(step, 0, sizeof(step));work();return 0;。
数据结构课程设计报告-迷宫算法
沈阳航空航天大学课程设计报告课程设计名称:数据结构课程设计课程设计题目:迷宫算法院(系):计算机学院专业:计算机科学与技术班级:学号:姓名:指导教师:目录1 课程设计介绍 (1)1.1课程设计内容 (1)1.2课程设计要求 (1)2 课程设计原理 (2)2.1课设题目粗略分析 (2)2.2原理图介绍 (3)2.2.1 功能模块图 (3)2.2.2 流程图分析 (4)3 数据结构分析 (8)3.1存储结构 (8)3.2算法描述 (8)4 调试与分析 (11)4.1调试过程 (11)4.2程序执行过程 (11)参考文献 (15)附录(关键部分程序清单) (16)1 课程设计介绍1.1 课程设计内容编写算法能够生成迷宫,并且求解迷宫路径(求解出任意一条到出口的路径即可):1.迷宫用上下左右四种走法;2.迷宫的大小和复杂程度可以由用户定义;3.入口出口也由用户自己选择。
1.2 课程设计要求1.不必演示求解过程,只需要输出迷宫求解的路径;2.参考相应资料完成课设。
2 课程设计原理2.1 课设题目粗略分析根据课设题目要求,拟将整体程序分为四大模块。
以下是四个模块的大体分析:1 建立迷宫:要建立迷宫首先就要建立存储结构,这里我用栈的方式建立的。
根据用户输入的迷宫的大小(我设置的最大值为25可以根据要求调解);2 设置迷宫:这里将0设置围墙,1是可以通过的路径,-1是不可以通过路径,外墙是以设计好的,内墙需要用户来设置,障碍的难度可由用户自行定义;3 寻找路径:寻找路径我设置了四个方向{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}移动方向,依次为东南西北,首先向东走,若不成功则转换方向,成功则继续前进,将走过的路径进行标记,然后存入栈中;4 输出结果:输出的结果分为两种,一种是用户建立的迷宫主要是让用户检查是否符合要求,第二种输出的是寻找完后的路径,路径用1 2 3 4···来表示。
数据结构毕业课程设计报告—迷宫求解问题
课题设计1:迷宫求解一. 需求分析:本程序是利用非递归的方法求出一条走出迷宫的路径,并将路径输出。
首先由用户输入一组二维数组来组成迷宫,确认后程序自动运行,当迷宫有完整路径可以通过时,以0和1所组成的迷宫形式输出,标记所走过的路径结束程序;当迷宫无路径时,提示输入错误结束程序。
二、概要设计:1.抽象数据类型定义:ADT Find{数据对象:D={ai?ai ∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0}数据关系:R1={<ai-1,ai>?ai-1, ai∈D }基本操作:find (&S)初始条件:已初始化栈S,且栈为空操作结果:从栈S中找出相对应的数据关系,并输出结果}ADT Find2. 主程序的流程以及各程序模块之间的调用关系:(1).定义变量i、j、w、z为整形变量(2).输入迷宫二维数组maze(0:m,0:n)(3).调用子程序find ()(4).结束程序三、相应的源程序如下:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedef enum { ERROR, OK } Status;typedef struct{int row, line;}PosType;typedef struct{int di, ord;PosType seat;}SElemType;typedef struct{SElemType * base;SElemType * top;int stacksize;}SqStack;Status InitStack(SqStack &S);Status Push(SqStack &S,SElemType &a);Status Pop(SqStack &S,SElemType &a);Status StackEmpty(SqStack S);Status MazePath(int maze[12][12],SqStack &S, PosType start, PosType end);void Initmaze(int maze[12][12],int size);void printmaze(int maze[12][12],int size);Status Pass(int maze[12][12],PosType CurPos);void Markfoot(int maze[12][12], PosType CurPos);PosType NextPos(PosType CurPos, int Dir);void printpath(int maze[12][12],SqStack S,int size);void main (void){SqStack S;int size,maze[12][12];for(int n=0;n<10;n++){printf("创建一个正方形迷宫,请输入迷宫尺寸(注意不要大于50):\n");scanf("%d",&size);if(size<1 || size>10){printf("输入错误!");return;}Initmaze(maze,size);printmaze(maze,size);PosType start,end;printf("输入入口行坐标和列坐标:");scanf("%d",&start.row);scanf("%d",&start.line);printf("输入出口行坐标和列坐标:");scanf("%d",&end.row);scanf("%d",&end.line);if(MazePath(maze,S,start,end))printpath(maze,S,size);else printf("找不到通路!\n\n");}}Status MazePath(int maze[12][12],SqStack &S, PosType start, PosType end){PosType curpos;int curstep;SElemType e;InitStack(S);curpos = start;curstep = 1;do {if (Pass(maze,curpos)){Markfoot(maze,curpos);e.di =1;e.ord = curstep;e.seat= curpos;Push(S,e);if (curpos.row==end.row && curpos.line==end.line)return OK;curpos = NextPos(curpos, 1);curstep++;}else{if (!StackEmpty(S)){Pop(S,e);while (e.di==4 && !StackEmpty(S)) {Markfoot(maze,e.seat);Pop(S,e);}if (e.di<4){e.di++;Push(S, e);curpos = NextPos(e.seat, e.di);}}}} while (!StackEmpty(S));return ERROR;}void Initmaze(int maze[12][12],int size){char select;printf("选择创建方式A:自动生成B:手动创建\n");label:scanf("%c",&select);if(select=='a'||select=='A'){for(int i=0;i<size+2;i++)maze[0][i]=1;for( i=1;i<size+1;i++){maze[i][0]=1;for(int j=1;j<size+1;j++)maze[i][j]=rand()%2;maze[i][size+1]=1;}for(i=0;i<size+2;i++)maze[size+1][i]=1;}else if(select=='b'||select=='B'){printf("按行输入%d*%d数据,0代表可通,1代表不可通(每行以Enter结束):\n",size,size);for(int i=0;i<size+2;i++)maze[0][i]=1;for( i=1;i<size+1;i++){maze[i][0]=1;for(int j=1;j<size+1;j++)scanf("%d",&maze[i][j]);maze[i][size+1]=1;}for(i=0;i<size+2;i++)maze[size+1][i]=1;}else if(select=='\n')goto label;else printf("输入错误!");}void printmaze(int maze[12][12],int size){printf("\n\n");printf("显示所建的迷宫(#表示外面的墙):\n");for(int i=0;i<size+2;i++)printf("%c ",'#');printf("\n");for(i=1;i<size+1;i++){printf("%c ",'#');for(int j=1;j<size+1;j++){printf("%d ",maze[i][j]);}printf("%c",'#');printf("\n");}for(i=0;i<size+2;i++)printf("%c ",'#');printf("\n");}void printpath(int maze[12][12],SqStack S,int size){printf("\n\n通路路径为:\n");SElemType * p=S.base;while(p!=S.top){maze[p->seat.row][p->seat.line]=2;p++;}for(int i=0;i<size+2;i++)printf("%c ",'#');printf("\n");for(i=1;i<size+1;i++){printf("%c ",'#');for(int j=1;j<size+1;j++){if(maze[i][j]==2) printf("%c ",'0');else printf(" ");}printf("%c",'#');printf("\n");}for(i=0;i<size+2;i++)printf("%c ",'#');printf("\n\n"); }Status Pass(int maze[12][12],PosType CurPos){if (maze[CurPos.row][CurPos.line]==0)return OK;else return ERROR;}void Markfoot(int maze[12][12],PosType CurPos){maze[CurPos.row][CurPos.line]=1;}PosType NextPos(PosType CurPos, int Dir){PosType ReturnPos;switch (Dir){case 1:ReturnPos.row=CurPos.row;ReturnPos.line=CurPos.line+1;break;case 2:ReturnPos.row=CurPos.row+1;ReturnPos.line=CurPos.line;break;case 3:ReturnPos.row=CurPos.row;ReturnPos.line=CurPos.line-1;break;case 4:ReturnPos.row=CurPos.row-1;ReturnPos.line=CurPos.line;break;}return ReturnPos;}Status InitStack(SqStack &S){S.base=(SElemType *)malloc(100*sizeof(SElemType));if(!S.base)return ERROR;S.top=S.base;S.stacksize=100;return OK;}Status Push(SqStack &S,SElemType &a){*S.top++=a;return OK;}Status Pop(SqStack &S,SElemType &a){if(S.top==S.base)return ERROR;a=*--S.top;return OK;}Status StackEmpty(SqStack S){if(S.top==S.base)return OK;return ERROR;}以下为测试数据:输入一个矩阵,例如:1 0 0 1 10 0 1 1 11 0 0 0 10 1 0 1 11 1 0 0 0输入入口行坐标和列坐标:1 2输入出口行坐标和列坐标:5 5通路路径为:课题设计3:joseph环一. 需求分析:利用单向循环链表存储结构模拟此过程,按照出列的顺序输出各个人的编号。
数据结构课程设计-迷宫问题
数据结构课程设计-迷宫问题正文:一、引言本文档旨在设计一个解决迷宫问题的数据结构课程项目。
迷宫问题是一个典型的寻路问题,要求从起点出发,在迷宫中找到一条路径到达终点。
迷宫由多个房间组成,这些房间之间通过门相连。
二、问题描述迷宫问题包含以下要素:1.迷宫的拓扑结构:迷宫由多个房间和门组成,每个房间有四面墙壁,每面墙壁可能有门或者是封闭的。
迷宫的起点和终点是预先确定的。
2.寻路算法:设计一个算法,在迷宫中找到一条从起点到终点的路径。
路径的选择标准可以是最短路径、最快路径或者其他约束条件。
3.可视化展示:实现一个可视化界面,在迷宫中展示起点、终点、路径,用于直观地演示解决方案。
三、设计思路1.数据结构设计:选择合适的数据结构来表示迷宫和路径,例如使用二维数组或者图来表示迷宫的拓扑结构,使用栈或队列来辅助寻路算法的实现。
2.寻路算法设计:可以使用深度优先搜索、广度优先搜索、Dijkstra算法、A算法等经典算法来实现寻路功能。
根据实际需求选择最合适的算法。
3.可视化展示设计:使用图形界面库(如Tkinter、Qt等)创建迷宫展示窗口,并实时更新迷宫的状态、路径的变化。
可以通过颜色、动画等方式增加交互性。
四、实现步骤1.创建迷宫:根据预设的迷宫大小,使用数据结构来创建对应的迷宫数据。
2.设定起点和终点:在迷宫中选择起点和终点的位置,将其标记出来。
3.寻路算法实现:根据选择的寻路算法,在迷宫中找到一条路径。
4.可视化展示:使用图形界面库创建窗口,并将迷宫、起点、终点、路径等信息展示出来。
5.更新迷宫状态:根据算法实现的过程,实时更新迷宫中的状态,并将路径显示在迷宫上。
附件:1.代码实现:包含迷宫创建、寻路算法实现和可视化展示的源代码文件。
2.演示视频:展示项目实际运行效果的视频文件。
法律名词及注释:1.数据结构:指在计算机科学中定义和组织数据的方式和方式的基础设施。
2.寻路算法:用于解决寻找路径的问题的算法。
(完整word版)数据结构课程设计(迷宫问题)
课程设计报告课程名称数据结构课程设计课题名称迷宫问题专业班级学号姓名指导教师2012年6月9日课程设计任务书课程名称数据结构课程设计课题迷宫问题专业班级学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期:2012年6月9日任务完成日期: 2012年6月16日一、设计内容与设计要求1.设计内容:1)问题描述以一个M*N的长方阵表示迷宫,0和1分别表示迷宫中的通路和墙壁。
设计一个程序,对任意设定的迷宫,求出一条从入口到出口的通路,或得出米有通路的结论。
2)基本要求a.实现一个以链表作存储结构的栈类型,然后编写一个求解迷宫的非递归程序。
求得的通路以三元组(i,j,d)的形式输出,其中:(i,j)指示迷宫中的一个坐标,d表示走到下一个坐标的方向。
b。
编写递归形式的算法,求得迷宫中所有可能的通路。
3)测试数据迷宫的测试数据如下:左上角(1,1)为入口,右下角(8,9)为出口。
4)实现提示计算机解迷宫通常用的是“穷举求解”方法,即从入口出发,顺着某一个方向进行探索,若能走通,则继续往前进;否则,沿着原路退回,换一个方向继续探索,直至出口位置,求得一条通路。
假如所有可能的通路都探索到而未能到达出口,则设定的迷宫没有通路。
可以二维数组存储迷宫数据,通常设定入口点的下标为(1,1),出口点的下标为(m,n)。
为处理方便起见,可在迷宫的四周加一圈障碍。
对于迷宫中任一位置,均可约定有东、南、西、北四个方向可通.2.设计要求:●课程设计报告规范1)需求分析a.程序的功能.b.输入输出的要求。
2)概要设计a.程序由哪些模块组成以及模块之间的层次结构、各模块的调用关系;每个模块的功能。
b.课题涉及的数据结构和数据库结构;即要存储什么数据,这些数据是什么样的结构,它们之间有什么关系等。
3)详细设计a。
采用C语言定义相关的数据类型.b。
写出各模块的类C码算法.c.画出各函数的调用关系图、主要函数的流程图.4)调试分析以及设计体会a.测试数据:准备典型的测试数据和测试方案,包括正确的输入及输出结果和含有错误的输入及输出结果。
数据结构课程设计设计说明书迷宫问题求解
迷宫数据的存储
Maze是指向指针的指针,用行h和列l来存储迷宫的大小,使用malloc申请一个二维数组,根据用户输入的障碍坐标在maze数组的相应位置存入1作为障碍标记,直到用户输入0 0结束障碍的设置。该模块的执行过程如图4.1 所示。
图4.1 迷宫数据的存储
当前位置curpos的坐标在maze数组中对应位置储存的数据若非1和8即为可通在此留下足迹,由变量di来记录下一个探索方向,把下一个位置作为当前位置并继续探索,若当前位置不可通,则后退一步按顺时针方向改变探索方向。操作流程如图4.2所示。
图4.2 可通性的判断及探索方向的改变
借助栈先入后出的特性,把探索过的路径信息e压入栈s中。若当前位置curpos的下一个探索方向的变量值di为4时,表示当前位置周围四个方向均无通道,沿原路退回一步将路径信息e逐个出栈,一退直到di<4,改变方向继续探索。该模块的执行过程如图4.3所示。
图4.3 无通路时沿原路返回
return (true);
}
else return(false);
}
//留下足迹
void footprint(int **maze,point curpos)
{
maze[curpos.y][curpos.x]=8;
}
//当前探索位置到下一个探索位置坐标的切换
point nextpos(point curpos,int a)
point start,end;//迷宫出入口的声明
//栈的初始化
int initstack(sqstack &s){
//申请栈的空间
s.base=(selemtype *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(selemtype));
数据结构迷宫问题课程设计
数据结构课程设计报告设计题目:迷宫问题数据结构课程设计_班级:计科152学号:19215225姓名:徐昌港南京农业大学计算机系数据结构课程设计报告内容一.课程设计题目迷宫问题以一个m*n的长方阵表示迷宫,0和1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,求出一条从入口到出口的通路,或得出没有通路的结论。
要求:首先实现一个以链表作存储结构的栈类型,然后编写一个求解迷宫的非递归程序。
求得的通路以三元组(i,j,d)的形式输出。
其中:(i,j)指示迷宫中的一个坐标,d表示走到下一坐标的方向。
二.算法设计思想1.需求分析(1)迷宫数据用一个二维数组int maze[row][col]来存储,在定义了迷宫的行列数后,用两个for循环来录入迷宫数据,并在迷宫周围加墙壁。
(2)迷宫的入口位置和出口位置可以由用户自己决定。
2.概要设计(1)主程序模块:void main(){int maze[row][col];struct mark start,end; //出入口的坐标int dir[4][2]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};//方向,依次是东西南北built_maze(maze);printf("请输入入口的横纵坐标:");scanf("%d,%d",&start.a,&start.b);printf("请输入出口的横纵坐标:");scanf("%d,%d",&end.a,&end.b);printf("0为东,1为南,2为西,3为北,-1为出路\n");maze_path(maze,dir,start,end);getchar();}(2)栈模块——实现栈抽象数据类型(3)迷宫模块——实现迷宫抽象数据类型,建立迷宫,找出迷宫的一条通路3.详细设计(1)坐标位置类型struct mark{int a,b; //迷宫a行b列为位置};(2)迷宫类型void built_maze(int maze[row][col])//按照用户输入的row行和col列的二维数组(元素值为0和1)//设置迷宫maze的初值,包括边上边缘一圈的值void maze_path(int maze[row][col],int dir[4][2],struct mark start,struct mark end)//求解迷宫maze中,从入口start到出口end的一条路径,//若存在,则返回TRUE;否则返回FALSE(3)栈类型struct element{int i,j,d; //坐标与方向};typedef struct Linkstack{element elem;struct Linkstack *next;}*SLinkstack;4.求迷宫路径为伪码算法void maze_path(int maze[row][col],int dir[4][2],struct mark start,struct mark end){int i,j,d;int x,y;element elem,E;SLinkstack L1,L2;initstack(L1);initstack(L2);maze[start.a][start.b]=2;elem.i=start.a;elem.j=start.b;elem.d=-1; //d=-1表示无方向push_stack(L1,elem);while(!stack_empty(L1)){pop(L1,elem);i=elem.i;j=elem.j;d=elem.d+1; //下一个方向while(d<4) //探索东西南北各个方向{x=i+dir[d][0];y=j+dir[d][1];if(x==end.a&&y==end.b&&maze[x][y]==0) //这里表示已经到了出口{elem.i=i;elem.j=j;elem.d=d;push_stack(L1,elem);elem.i=x;elem.j=y;elem.d=-1;push_stack(L1,elem);while(L1) //逆置序列,输出迷宫路径{pop(L1,E);push_stack(L2,E);}while(L2){pop(L2,E);printf("%3d%3d%3d\n",E.i,E.j,E.d);}return;}if(maze[x][y]==0){maze[x][y]=2; //标记走过这个点elem.i=i;elem.j=j;elem.d=d;push_stack(L1,elem);i=x;j=y;d=-1;}d++;}}printf("此迷宫无出路");}5.主函数和其他函数的伪码算法void main(){int maze[row][col];struct mark start,end; //出入口的坐标int dir[4][2]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};built_maze(maze); //方向,依次是东西南北printf("请输入入口的横纵坐标:");scanf("%d,%d",&start.a,&start.b);printf("请输入出口的横纵坐标:");scanf("%d,%d",&end.a,&end.b);printf("0为东,1为南,2为西,3为北,-1为出路\n");maze_path(maze,dir,start,end);getchar();}三.程序结构四. 实验结果与分析1.用户使用说明(1)本程序的运行环境为debug 运行环境,执行文件为:19215225.cpp ;(2)用VC++运行文件后出现以下窗口:点击运行程序(3)出现以下窗口后输入迷宫的行列数,回车;再继续输入迷宫的数据,1表示障碍,0表示通路;再输入入口坐标和出口坐标,回车。
数据结构课程设计之迷宫游戏
数据结构课程设计之迷宫游戏##大学数据结构课程设计报告题目: 走迷宫游戏院(系): 计算机工程学院学生姓名:班级: 学号:起迄日期: 2011-6-21 至 2011-6-30 指导教师:2010—2011年度第 2 学期一、需求分析1 问题描述走迷宫游戏程序开始运行时显示一个迷宫地图,迷宫中央有一只老鼠,迷宫的右下方有一个粮仓。
游戏的任务是使用键盘上的方向键操纵老鼠在规定的时间内走到粮仓处。
2 基本功能1) 老鼠形象可辨认,可用键盘操纵老鼠上下左右移动;2) 迷宫的墙足够结实,老鼠不能穿墙而过;3) 正确检测结果,若老鼠在规定时间内走到粮仓处,提示成功,否则提示失败;4) 添加编辑迷宫功能,可修改当前迷宫,修改内容:墙变路、路变墙;5) 找出走出迷宫的所有路径,以及最短路径。
利用序列化功能实现迷宫地图文件的存盘和读出等功能 3 输入输出输入为字符型:1, 2, 3 分别实现功能选择w(上),s(下),a(左),d(右)控制迷宫的走向y表示确定 n表示否定二、概要设计1. 设计思路:实现走迷宫game()对迷宫地图进行修改实现自动搜路change()Mathpath()对搜寻的路径进行输对修改的地图数组进行保存出edit()print()对修改的地图进行保存savemap()2.数据结构设计:采用的是栈来存储数据,进栈实际是在栈中插入三元组,出栈则只数组的个数进行操作抽象数据类型线性表的定义如下:ADT SqStack{数据对象:D={a| a ?SElemType,i=1,2,3……,n,n?0} ii数据关系:R1={<a,a>| a,a ?D,i=1,2,3,……,n} i-1ii-1i基本操作:SqStack *InitStack()操作结果:创建一个空栈void Push(SqStack *S,SElemType data)初始条件:栈S已存在操作结果:插入一个元素,并且使数据个数加一(top++)void Pop(SqStack *S)初始条件:栈S已存在。
数据结构课程设计迷宫问题求解
数据结构课程设计迷宫问题求解正文:1:问题描述迷宫问题是一个经典的问题,其目标是找出从入口到出口的路径。
我们需要设计一个算法,解决给定迷宫的问题。
2:问题分析首先,我们需要通过数据结构来表示迷宫。
可以使用二维数组来表示迷宫的格子,其中0表示可通行的路径,1表示墙壁或障碍物。
3:迷宫求解算法3.1 深度优先搜索算法深度优先搜索算法是一种递归算法,从入口开始,不断地往下搜索,直到找到出口或者搜索完整个迷宫。
在搜索过程中,需要标记已经访问过的格子,以避免重复搜索。
3.2 广度优先搜索算法广度优先搜索算法使用队列来进行搜索,从入口开始,先将入口加入队列中,然后遍历队列中的所有相邻格子,将未访问过的格子加入队列中。
直到找到出口或者队列为空。
3.3 最短路径算法最短路径算法可以使用Dijkstra算法或者A算法。
Dijkstra算法使用了优先队列,通过计算每个格子到入口的距离,选择最短路径。
A算法在计算格子到入口的距离时,还考虑了格子到出口的距离的估算值。
4:程序实现4.1 数据结构设计我们使用二维数组来表示迷宫的格子,使用一个额外的二维数组来标记已访问的格子。
可以使用一个结构体来表示每个格子的坐标。
4.2 算法实现我们需要实现深度优先搜索算法、广度优先搜索算法以及最短路径算法。
可以使用递归来实现深度优先搜索算法,使用队列来实现广度优先搜索算法,使用优先队列来实现最短路径算法。
4.3 界面设计可以使用命令行界面来输入迷宫的大小和格子的类型,以及展示迷宫的解法和最短路径。
5:测试与结果分析我们需要对设计的算法进行测试,并对结果进行分析。
可以创建一些不同大小和复杂度的迷宫,对算法进行测试,并统计算法的时间复杂度和空间复杂度。
6:附件本文档涉及的附件包括程序源代码和测试数据。
7:法律名词及注释7.1 数据结构:指在计算机中组织和存储数据的方式,包括数组、链表、栈、队列等。
7.2 深度优先搜索算法:一种使用递归的搜索算法,从一个节点开始,优先搜索其相邻节点,直到达到目标节点或无法继续搜索为止。
(完整word版)迷宫(C语言版)--数据结构课程设计
一.迷宫问题求解1.问题描述迷宫问题是实验心理学的一个经典问题,心理学家把一只老鼠从一个无顶盖的大盒子的入口出赶迷宫。
迷宫中设置了很多隔壁,对前进方向形成了多出障碍,心理学家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路径以到达出口。
然而,用计机模拟迷宫问题,即划好迷宫的隔壁的设置,让计算机从入口处进入迷宫探究出一条通路。
2.设计思路回溯法是一种不断试探且及时纠正错误的探索方法。
下面的求解过程既是使用回溯法。
从入口出发,按某一个方向向前探索,若能走通并且未走过,即某处可以到达,则到达新点,否则试探下一个方向;若所有的方向均没有通路,则沿原路返回前一个点,换下一个方向继续探索,直到找到一条通路,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,能正确返回前一个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有到达点的下标。
另外,求解该问题的一个重要问题是如何防止回溯时走重复节点,以避免发生死循环。
这里,我们采用对走过的结点,修改其结点信息。
如在设计之初,我们设置保存迷宫结构的二维数组中0值代表该节点可走,1值代表其不可走,那么我们可以把走过的结点值改为非0,已使其不能被再次探索。
3.数据结构设计由上面的设计思路知,若想正确的使用回溯法求解迷宫问题,必须要借助一个栈以保存走过的结点信息。
而这里我活用了栈,只把其数据结构抽象为了一个结构体数组,具体设计如下:typedef struct{int x,y; /*记录迷宫结点的位置信息*/}pos;pos Pos[100]; /*结构体数组以保存走过的结点信息*/4.功能函数介绍(1)判断是否找到出口函数Isover();该函数的参数是当前结点的x、y坐标与出口结点的x、y坐标,通过比较其值来判断是否找到出口结点,从而控制程序结束。
(2)对程序相关信息的简单介绍函数introduce();该函数主要是在进行绘制迷宫的图形化界面之前开发者搞的一点小插曲,以介绍跟该程序的相关的部分信息。
数据结构迷宫问题课程设计
数据结构迷宫问题课程设计
对于数据结构迷宫问题的课程设计,首先需要明确学生的背景知识和目标。
一般来说,该课程设计应包括以下几个方面:
1. 理论部分:
- 引入迷宫问题的概念和定义,介绍迷宫的表示方法和基本操作。
- 探讨不同的搜索算法,如深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)以及AI搜索算法等,以及它们在解决迷宫问题中的应用。
- 分析这些搜索算法的时间复杂度和空间复杂度,并比较它们的优缺点。
- 介绍其他与迷宫问题相关的数据结构,如栈、队列和优先队列等。
2. 实践部分:
- 使用编程语言(如C++、Java或Python)实现迷宫问题的求解算法,并验证其正确性和效率。
- 设计并实现一个迷宫生成器,可以随机生成不同大小和难度的迷宫,用于测试求解算法的性能和鲁棒性。
- 要求学生通过编程实践,完成迷宫问题的求解,并进行性能分析和优化。
3. 应用部分:
- 引导学生将所学的算法和数据结构应用到其他实际问题中,如路径规划、图像分析等。
- 鼓励学生在项目中应用迷宫问题的解决方法,例如游戏设计、机器人路径规划等。
此外,课程设计还可以包括一些案例研究,例如探索现实生活中的迷宫问题应用,如迷宫寻宝、迷宫逃生等。
通过案例研究,学生可以更好地理解迷宫问题的实际意义和解决方法。
最后,为了提高学生的实际操作能力,可以添加一些编程实践作业和小组项目,要求学生独立完成迷宫问题的求解和应用,并向其他同学进行展示和分享。
这样可以加深学生对迷宫问题的理解,提高他们的编程和团队协作能力。
数据结构程序设计(迷宫问题)
合肥工业大学数据结构课程设计报告课程设计名称:迷宫问题的数据结构C++描述班级:信息与计算科学1班****** 20106583张任重20106607指导老师:王青山王琦1.实验目的及要求1)、设计目标(问题描述)迷宫问题:编写一个程序求解迷宫问题。
迷宫以m行n列的长方阵表示,0和1分别表示迷宫中通路和障碍。
设计一个程序,对任意设定的迷宫,求出一条入口到出口的通路,或得出没有通路的结论。
算法要点:创建迷宫,试探查找路径,输出解2)、需求分析1、本程序实现迷宫的探索过程. 以用户和计算机对话的方式,即在计算机终端上显示“提示信息”之后,由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令,然后程序就探索路径并输出路径。
2、本演示程序中,输入形式以“回车符”为结束标志,且允许出现重复字符。
3、利用二维指针实现迷宫位置的存储,并用栈存贮探索路径,每个结点含三个整形变量。
输入的形式以回车结束。
4、本程序中,用户可以读去文件里的迷宫,也可自己重新输入迷宫,而且用户可以输入任意大小的迷宫,然后程序自动探索路径,并输出迷宫的路径2.实验内容1)、设计概述(a) 开发平台:Visual C++ 6.0(b) 参考书籍:1.数据结构C++描述熊岳山陈怀义编著2、《数据结构与算法》黄定黄煜廉编著3、《数据结构辅导与提高》徐孝凯编著2)、处理流程(a)画出功能结构图class 类名DataType //定义描述迷宫中当前位置的类型数据成员访问控制权限数据类型变量名;public:int x; //x代表当前位置的行坐标int y; //y代表当前位置的列坐标int pre; //pre表示移动到下一步的方向class 类名Move //定义下一个位置的方向数据成员访问控制权限数据类型变量名; public:int x;int y;3)、源程序#include<iostream>#include<string>#include<fstream>using namespace std;class DataType //定义描述迷宫中当前位置的类型{public:int x; //x代表当前位置的行坐标int y; //y代表当前位置的列坐标int pre; //pre表示移动到下一步的方向};class Move //定义下一个位置的方向{ public:int x;int y;};class Node //链表结点{public:DataType data;Node *next;};class stack //下面定义栈{private:Node *top; //指向第一个结点的栈顶指针public:stack(); //构造函数,置空栈~stack(); //析构函数void Push(DataType data);//把元素data压入栈中DataType Pop(); //使栈顶元素出栈DataType GetPop(); //取出栈顶元素void Clear(); //把栈清空bool IsEmpty(); //判断栈是否为空,如果为空则返回1,否则返回0 };stack::stack() //构造函数,置空栈{top=NULL;}stack::~stack() //析构函数{}void stack::Push(DataType x) //进栈{Node *TempNode;TempNode=new Node;TempNode->data=x;TempNode->next=top;top=TempNode;}DataType stack::Pop() //栈顶元素出栈{DataType Temp;Node *TempNode=NULL;TempNode=top;top=top->next;Temp=TempNode->data;delete TempNode;return Temp;}DataType stack::GetPop() //取出栈顶元素{return top->data;}void stack::Clear() //把栈清空{top=NULL;}bool stack::IsEmpty() //判断栈是否为空,如果为空则返回1,否则返回0 {if(top==NULL) return true;else return false;}/*Description: 外部函数的声明部分*/bool findpath(int **maze,int m,int n); //寻找迷宫路径void PrintPath(stack p); //输出路径void Restore(int **maze,int m,int n); //恢复迷宫Move move[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}}; //定义当前位置移动的4个方向(上,右,下,左)int** readFile (int &m,int &n);int** writeFile(int &m,int &n);/*Description: main.cpp*/void main(){cout<<"◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆"<<endl; cout<<" 欢迎进入迷宫游戏 "<<endl;int m=0,n=0;int **maze;char ch;int flag=0,flag1=0;while(flag1==0){while(flag==0)//标志是否重新选择{cout<<endl;cout<<" ★请从以下选项中选择获取迷宫的方法!"<<endl;cout<<" <a>从文件中读取"<<endl;cout<<" <b>直接自行输入"<<endl;cout<<" ★请选择:";cin>>ch;if(ch=='a'){maze=readFile(m,n);flag=1;}else if(ch=='b'){maze=writeFile(m,n);flag=1;}elsecout<<" ★ Sorry!您输入的选择代码不在范围内!请从新选择"<<endl;}if(findpath(maze,m,n))cout<<" ★ Congratulations! 迷宫路径探索成功!"<<endl; //得到路径elsecout<<" ★Sorry! 路径不存在★"<<endl;cout<<endl;cout<<" ★继续玩吗?(y/n)";char c;cin>>c;if(c==n) flag1=1;else flag=0;}cout<<"◆◆◆◆◆◆◆谢谢,您已经退出迷宫系统◆◆◆◆◆◆◆"<<endl;cout<<"◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆"<<endl;}/*Description: 获取迷宫函数*/int** readFile (int &m,int &n) //读出文件{int **maze;int i=0,j=0;cout<<" ★您选择的是直接从文件中读取迷宫!"<<endl;cout<<endl;cout<<" 文件中的迷宫如下: "<<endl;char ch; //定义一个字符,读取文件中的内容ifstream open("maze.txt"); //定义一个文件对象,并打开文件"maze.txt"//读取内容记录行数和列数 while(open.get(ch)) //从读取文件中内容(一旦个字符形式){if(ch=='0'||ch=='1'){j++; } //是‘0’或‘1’字符宽就加1if(ch=='\n'){i++; //如果是换行符,就行加1n=j; //得列数j=0;}}open.close(); //读取文件结束m=i;maze=new int *[m+2]; //申请长度等于行数加2的二维指针(为后面的回复迷宫打下基础)for(i= 0;i<m+2;i++) //申请空间{maze[i]=new int[n+2];}i=j=1;ifstream open1("maze.txt"); //重新读取文件,以得到内容 while(open1.get(ch)){if(ch=='1'||ch=='0'){maze[i][j]=ch-'0'; //把数字字符转化为数字,并存到指针里cout<<maze[i][j]<<" "; //在屏幕中显示迷宫j++;}if(ch=='\n') //遇到换行,指针也相应换行 {cout<<endl;i++;j=1;}}open1.close(); //读取结束return maze;}int** writeFile (int &m,int &n) //将自定义迷宫写入文件{int a,b;int i,j;int**maze;cout<<" ★您选择的是自行输入迷宫!"<<endl;cout<<" 请输入迷宫的长:";cin>>b; //输入迷宫的长和宽cout<<" 请输入迷宫的宽:";cin>>a;cout<<" ★请输入迷宫内容(0代表可通,1代表不通):\n";m=a;n=b; //m,n分别代表迷宫的行数和列数maze=new int *[m+2];for(i= 0;i<m+2;i++){maze[i]=new int[n+2];}for(i=1;i<=m;i++) //输入迷宫的内容,0代表可通,1代表不通 for(j=1;j<=n;j++)cin>>maze[i][j];cout<<" ★是否保存新迷宫?(y/n): ";char choose;cin>>choose;if(choose=='Y'||choose=='y'){char ch;string str;cout<<" ★请输入保存迷宫的文件名(以.txt结束):";cin>>str;ofstream open(str.c_str());for(i=1;i<=m;i++){for(j=1;j<=n;j++){ch='0'+maze[i][j];open<<ch;}open<<endl;flush(cout);}open.close();}for(i=0;i<m+2;i++)maze[i][0]=maze[i][n+1]=1;for(i=0;i<n+2;i++)maze[0][i]=maze[m+1][i]=1;return maze;}/*Description: 探索路径函数*/bool findpath(int **maze,int m,int n){stack q,p; DataType Temp1,Temp2;int x,y,loop;Temp1.x=1;Temp1.y=1;q.Push(Temp1); //将入口位置入栈p.Push(Temp1);maze[1][1]=-1;while(!q.IsEmpty()) //栈q非空,则反复探索{Temp2=q.GetPop();if(!(p.GetPop().x==q.GetPop().x&&p.GetPop().y==q.GetPop().y))p.Push(Temp2);//如果有新位置入栈,则把上一个探索的位置存入栈pfor(loop=0;loop<4;loop++) //探索当前位置的4个相邻位置 {x=Temp2.x+move[loop].x;y=Temp2.y+move[loop].y;if(maze[x][y]==0) //判断新位置是否可达{Temp1.x=x;Temp1.y=y;maze[x][y]=-1; //标志新位置已到达过q.Push(Temp1); } //新位置入栈if((x==(m))&&(y==(n))) //成功到达出口{Temp1.x=m;Temp1.y=n;Temp1.pre=0;p.Push(Temp1); //把最后一个位置入栈PrintPath(p);Restore(maze,m,n); //恢复路径(因为迷宫里面的内容已被改变return 1; }} //表示成功找到路径if(p.GetPop().x==q.GetPop().x&&p.GetPop().y==q.GetPop().y)//如果没有新位置入栈,则返回到上一个位置{p.Pop();q.Pop();}}return 0; //表示查找失败,即迷宫无路经}/*Description: 输出路径函数*/void PrintPath(stack p) //输出路径{cout<<endl;cout<<" ★★迷宫的路径为"<<endl;cout<<" 说明:括号内的内容分别表示为(行坐标,列坐标,方向)\n";stack t; //定义一个栈,按从入口到出口存取路径 int row,column;DataType data;Node *temp;temp=new Node; //申请空间temp->data=p.Pop();t.Push(temp->data); //第一个位置入栈delete temp;while(!p.IsEmpty()) //栈p非空,则转移{temp=new Node;temp->data=p.Pop(); //获取下一个位置//得到行走方向row=t.GetPop().x-temp->data.x; //行坐标方向column=t.GetPop().y-temp->data.y; //列坐标方向if(row==1) temp->data.pre=1; //向下,用1表示else if(column==1) temp->data.pre=2; //向右,用2表示else if(row==-1) temp->data.pre=3; //向上,用3表示else if(column==-1) temp->data.pre=4; //向左,用4表示t.Push(temp->data); //把新位置入栈delete temp;}while(!t.IsEmpty()) //栈非空,继续输出 {data=t.Pop();cout<<" "<<'('<<data.x<<','<<data.y<<",";switch(data.pre) //输出相应的方向 {case 0:cout<<")\n";break;case 1:cout<<"向下)\n";break;case 2:cout<<"向右)\n";break;case 3:cout<<"向上)\n";break;case 4:cout<<"向左)\n";break;}}}/*Description: 恢复路径函数*/void Restore(int **maze,int m,int n) //恢复迷宫{int i,j;for(i=0;i<m+2;i++) //遍历指针for(j=0;j<n+2;j++){if(maze[i][j]==-1) //恢复探索过位置,即把-1恢复为0maze[i][j]=0;}}4)、运行结果3. 实验总结分析1)、时间和空间分析该算法的运行时间和使用系统栈所占有的存储空间与迷宫的大小成正比,迷宫长为m,宽为n,在最好情况下的时间和空间复杂度均为O(m+n),在最差情况下均为O(m*n),平均情况在它们之间2)、程序的优点a.进入演示程序后即显示文本方式的用户界面b.本程序模块划分比较合理,且利用指针存储迷宫,操作方便。
迷宫问题——数据结构课程设计迷宫问题完整版(含源代码)
*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2012年春季学期算法与数据结构课程设计题目:迷宫问题专业班级:计算机科学与技术一班*名:***学号:********指导教师:**成绩:目录摘要 (3)前言 (4)正文 (5)一、采用c++语言定义相关的数据类型 (5)二、各模块的伪码算法 (6)三、函数的调用关系图 (10)四、调试分析 (11)五、测试结果 (12)1、开始界面 (12)2、自动生成迷宫运行情况 (12)3、键盘输入迷宫运行情况 (14)总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录 (19)源程序(带注释) (19)摘要本程序主要是对任意给定的迷宫,求出一条从入口到出口的通路,或得出没有通路的结论。
使我们基本掌握线性表及栈上基本运算的实现,进一步理解和熟练掌握课本中所学的各种数据结构,学会如何把学到的知识用于解决实际问题,培养我们的动手能力。
1、生成迷宫:根据提示输入数据,然后生成一个8行8列的迷宫。
2、探索迷宫路径:由输入的入口位置开始,对相邻的(上,下,左,右)四个方向的方块进行探索,若可通则“纳入路径”,否则顺着“来向”退到“前一通道块”,朝着“来向”之外的其它方向继续探索。
3、保存迷宫路径:若探索到出口则把探索到的路径压入另一个栈中,并最后弹出路径坐标,输出在屏幕上。
关键字:栈,栈的存储结构,出栈与入栈求迷宫中从入口到出口的所有路径是一个经典的程序设计问题。
由于计算机解迷宫时,通常用的是“穷举求解”的方法,即从入口出发,顺某一方向向前探索,若能走通,则继续往前走;否则沿原路退回,换一个方向再继续探索,直至所有可能的通路都探索到为止。
为了保证在任何位置上都能沿原路退回,显然需要用一个后进先出的结构来保存从入口到当前位置的路径。
因此,在求迷宫通路的算法中应用“栈”也就是自然而然的事。
迷宫问题要求,所求路径必须是简单路径,即在求得路径上不能同时重复出现同一通道。
数据结构课程设计报告-迷宫求解
数据结构课程设计报告------迷宫问题求解学号:1315925375:晓龙班级:13移动1班指导老师:钱鸽目录一、需求分析 (3)二、数据结构 (3)1.数据结构设计考虑 (3)2.逻辑结构存储结构 (3)三、算法设计 (4)四、调试分析 (7)五、程序实现及测试 (8)六、体会及不足之处 (9)七、参考文献 (10)八、源代码 (10)一、需求分析本课程设计是解决迷宫求解的问题,从入口出发,顺某一方向向前探索,若能走通,则继续往前走;否则沿原路退回,换一个方向再继续探索,直至所有可能的通路都探索到为止。
为了保证在任何位置上都能沿原路退回,显然需要用一个后进先出的结构来保存从入口到当前位置的路径。
因此,在求迷宫通路的算法中要应用“栈”的思想假设“当前位置”指的是“在搜索过程中的某一时刻所在图中某个方块位置”,则求迷宫中一条路径的算法的基本思想是:若当前位置“可通”,则纳入“当前路径”,并继续朝“下一位置”探索,即切换“下一位置”为“当前位置”,如此重复直至到达出口;若当前位置“不可通”,则应顺着“来向”退回到“前一通道块”,然后朝着除“来向”之外的其他方向继续探索;若该通道块的四周4个方块均“不可通”,则应从“当前路径”上删除该通道块。
所谓“下一位置”指的是当前位置四周4个方向(上、下、左、右)上相邻的方块。
假设以栈记录“当前路径”,则栈顶中存放的是“当前路径上最后一个通道块”。
由此,“纳入路径”的操作即为“当前位置入栈”;“从当前路径上删除前一通道块”的操作即为“出栈”。
二、数据结构1.数据结构设计考虑1)建立一个二维数组表示迷宫的路径(0表示通道,1表示墙壁);2)创建一个栈,用来存储“当前路径”,即“在搜索过程中某一时刻所在图中某个方块位置”。
2.逻辑结构存储结构1)创建一个Int类型的二维数组int maze[n1][n2],用来存放0和1(0表示通道,1表示墙壁);2)创建一个结构体用来储存数组信息结构体:typedef struct//迷宫部设置{int shu[16][16];int row;int col;}Maze;创造一个链栈struct node{int row;int col;struct node *next;};三、算法设计首先,创建数组的大小,此数组大小要求用户自己输入。
迷宫游戏数据结构课程设计
迷宫游戏数据结构课程设计迷宫游戏数据结构课程设计1.引言1.1 背景迷宫游戏是一种经典的游戏,它要求玩家在迷宫中寻找出口。
通过本课程设计,我们将学习如何使用数据结构来建立一个迷宫游戏,并实现基本的功能,如移动、遇到障碍物等。
1.2 目的- 理解数据结构的基本概念和原理- 熟悉迷宫游戏的设计和开发过程- 能够运用数据结构算法解决实际问题2.需求分析2.1 系统需求- 系统应能够创建一个迷宫,包括设置迷宫的大小和障碍物位置- 系统应提供一个界面供玩家进行游戏操作- 系统应根据玩家的操作更新迷宫状态,并判断玩家是否成功寻找到出口2.2 功能需求- 创建迷宫:将迷宫的大小和障碍物位置输入系统,系统随机迷宫地图- 显示迷宫:在系统界面上以图形方式展示迷宫地图,包括墙壁、出口、玩家位置等- 移动玩家:接收键盘输入,根据玩家的操作更新迷宫状态,移动玩家的位置- 判断游戏结果:判断玩家是否成功找到迷宫的出口3.概要设计3.1 数据结构- 迷宫地图:使用二维数组表示迷宫地图,0表示通路,1表示墙壁,2表示出口,3表示玩家位置,4表示障碍物3.2 关键算法- 深度优先搜索(DFS)算法:用于迷宫地图和判断迷宫是否能够到达出口- 广度优先搜索(BFS)算法:用于移动玩家位置和判断玩家是否成功找到出口4.详细设计4.1 数据结构设计- 定义迷宫地图的二维数组,并初始化墙壁、出口、玩家位置和障碍物- 定义玩家的位置和方向变量,用于记录玩家在迷宫中的位置和面朝的方向4.2 算法设计- 迷宫地图算法:1) 初始化迷宫地图,将所有位置都设置为墙壁2) 随机出口位置和障碍物位置3) 使用深度优先搜索算法迷宫地图中的通路- 移动玩家算法:1) 根据玩家的输入,更新玩家的位置和方向2) 判断玩家下一步是否为通路,是则更新玩家位置,否则提示玩家无法移动- 判断游戏结果算法:1) 当玩家位置与出口位置重合时,判断玩家成功找到出口,游戏胜利2) 当玩家无法移动且未找到出口时,判断玩家失败,游戏结束5.编码实现- 根据概要设计中的数据结构和算法设计,使用编程语言实现迷宫游戏的功能。
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c.y+=direc[di].y;
return c;
}
markprint(posit b)
{m[b.x][b.y]=-1;}/*把迷宫的B点变为-1(表示不能通过的路径)*/
quzzle s[MAXLENGTH];
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
struct postype
{int x;
int y;
} begin,end;
typedef struct postype posit;
#define MAXLENGTH 100
printf("请输入迷宫的入口的行数和列数:");
scanf("%d,%d",&begin.x,&begin.y);
printf("请输入迷宫的出口的行数和列数:");
scanf("%d,%d",&end.x,&end.y);}
extern int curstep=1;
e.seat=curpos;
e.di=0;
if(top>=MAXLENGTH)
{printf("栈的内容已满\n");
return -1;}
top++;
s[top]=e;
curstep++;
if(curpos.x==end.x&&curpos.y==end.y)
printf("\n");
}}
void init(int k)
{int i,j,x1,y1;
f("请输入迷宫的行数和列数:");
scanf("%d,%d",&x,&y);
for(i=0;i<x;i++)
{m[0][i]=0;
return 1;
nextpos(curpos,e.di);}
else
{if(top!=-1)
{ if(top<0)
{printf("栈的内容是空的\n");
return -1;}
top--;
curstep--;
while(e.di==3)
{markprint(e.seat);
if(top<0)
{printf("栈的内容是空的\n");
return -1;}
top--;
curstep--;
}
if(e.di<3)
{e.di++;
int top=-1;
posit curpos;
quzzle e;
mazepath(posit start,posit end)
{/*若迷宫中有从入口到出口的路径,则求出放在栈中,并返回TURE;否则则返回FALSE*/
quzzle s[MAXLENGTH];
typedef int mazetype[MAXLENGTH][MAXLENGTH];
mazetype m;
int x,y,i,j;
print()
{int i,j;
for(i=0;i<x;i++)
{for(j=0;j<y;j++)
printf("%3d",m[i][j]);
else return 0;}
footprint(posit a)
{m[a.x][a.y]=curstep;/*使迷宫的M的A点的值变为足迹*/
}
posit nextpos(posit c,int di)
{posit direc[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};/*移动的方向,依次为东南西北*/
m[x-1][1]=0;}
for(i=0;i<y-1;i++)
{m[i][0]=0;
m[i][y-1]=0;}
for(i=1;i<x-1;i++)
for(j=1;j<y-1;j++)
m[i][j]=k;
printf("请个数输入迷宫内墙的个数:\n");
struct eltype
{int ord;
posit seat;
int di;
};
typedef struct eltype quzzle;
pass(posit b)
{if(m[b.x][b.y]==1)
return 1;
scanf("%d",&j);
printf("请依次输入内墙的行数和列数:\n");
for(i=1;i=j;i++)
{scanf("%d,%d",&x1,&y1);
m[x1][y1]=0;
}
printf("迷宫的结构如下:\n");
print();
if(top>=MAXLENGTH)
{printf("栈的内容已满\n");
return -1;}
top++;
s[top]=e;
curstep++;
curpos=e.seat;
nextpos(curpos,e.di);
}}}}
while(top!=-1);
return 0;}
main()
{init(1);
if(mazepath(begin,end))
{print();
}
else printf("no path\n");
}
int top=-1;
posit curpos;
quzzle e;
curpos=start;curstep=1;
do{
if (pass(curpos)){
footprint(curpos);
e.ord=curstep;