数据结构之迷宫求解实验报告武汉大学

数据结构实验报告——

迷宫求解问题实验

上机环境： DevC++

二、程序设计相关信息

（1）实验题目：迷宫求解问题

问题描述：

实验题3.5 改进3.1.4节中的求解迷宫问题程序，要求输出如图3.14所示的迷宫的所有路径，并求最短路径长度及最短路径。

（2）实验项目组成：

本项目由一个原程序mg.cpp 及mg.exe 文件组成。

（3）实验项目的程序结构： 函数调用关系图：

（4）实验项目包含的函数的功能描述：

mg[M+1][N+1] //构造迷宫二维数组，1表示墙不可走方块，0表示通道

mgpath(int xi,int yi,int xe,int ye)

//求解路径为：（xi,yi ）->（xe,ye ）

//采用顺序栈存储，进栈，回溯，退栈等 0 1 2 3 4 5

1

2

3

4

出入main() main()

struct 结构体 mgpath()路径函数

（5）算法描述：

求解迷宫从入口到出口的所有路径，从入口出发，顺某一个方向向前试探，对于可走的方块都进栈，并将这个可走发方位保存，且top+1，然后试探下一个方块，若下一个方块能走通则继续，否则则回溯到前一个方块，且top-1。为记录所有的路径调用Path[k]=Stack[k]记录，从次方块向不同方向去试探，已经走过的方块则为不可走方块。最后比较top值找到一条最短路径并输出。

试探路径过程的算法利用了“广度优先搜索遍历”算法。

流程图：

（6）实验数据：

迷宫数组如下：

int mg[M+1][N+1]={

{1,1,1,1,1,1},{1,0,0,0,1,1},{1,0,1,0,0,1},

{1,0,0,0,1,1},{1,1,0,0,0,1},{1,1,1,1,1,1}};

实验结果：

三、程序代码：

#include

#include

#define M 6

#define N 6

#define Maxsize 100

int mg[M+1][N+1]={

{1,1,1,1,1,1},

{1,0,0,0,1,1},

{1,0,1,0,0,1},

{1,0,0,0,1,1},

{1,1,0,0,0,1},

{1,1,1,1,1,1}

};

struct

{

int i;

int j;

int di;

}Stack[Maxsize],Path[Maxsize]; int top=-1;

int count=1;

int min=Maxsize;

int mgpath()

{

int i,j,di,find,k;

top++;

Stack[top].i=1;

Stack[top].j=1;

Stack[top].di=-1;

mg[1][1]=-1;

printf("迷宫所有路径如下:\n");

while(top>-1)

{

i=Stack[top].i;j=Stack[top].j;di=Stack[top].di;

if(i==M-2&&j==N-2)

{

printf("%4d:",count++);

for(k=0;k<=top;k++)

{

printf("(%d,%d)",Stack[k].i,Stack[k].j);

if((k+1)%5==0)

printf("\n ");

}

printf("\n");

if(top+1

{

for(k=0;k<=top;k++)

Path[k]=Stack[k];

min=top+1;

}

mg[Stack[top].i][Stack[top].j]=0;

top--;

i=Stack[top].i;j=Stack[top].j;di=Stack[top].di;

}

find=0;

while(di<4&&find==0)

{

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)

{

Stack[top].di=di;

top++;

Stack[top].i=i;

Stack[top].j=j;

Stack[top].di=-1;

mg[i][j]=-1;

}

else

{

mg[Stack[top].i][Stack[top].j]=0;

top--;

}

}

printf("\n");

printf("最短路径如下：\n");

printf("路径最短长度：%d\n",min);

printf("最短路径路径：\n");

for(k=0;k

{

printf("(%d,%d)",Path[k].i,Path[k].j);

}

printf("\n\n");

}

int main()

{

mgpath();

system("PAUSE");

return 0;

}