实验报告迷宫问题
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迷宫的测试数据如下:左上角(1,1)为入口,右下角(3,4)为出口。
[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,如果所有可能的通路都试探过,还是不能走到终点,那就说明该迷宫不存在从起点到终点的通道,可以二维数组存储迷宫数据。
}SqStack;//顺序表
//4.构造空栈
intInitStack(SqStack&S)
{
S.base=(SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!(S.base))
exit(0);
S.top=S.base;
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
#defineSTACK_INIT_SIZE10//存储空间初始分配量
#defineSTACKINCREMENT2//存储空间分配增量
//3.栈的顺序存储表示
typedefstructSqStack
{
SElemType*base;//尾指针
SElemType*top;//头指针
intstacksize;//栈大小
return1;
}
//5.判断栈是否为空(用来判断迷宫是否不可达到出口)
intStackEmpty(SqStackS)
{
if(S.top==S.base)//栈底与栈顶相等为空栈
return1;
else
return0;
}
//6.插入元素
intPush(SqStack&S,SElemTypee)
{
if(S.top-S.base>=S.stacksize)//栈顶-栈底>=栈长,说明空间已满
{
e.di++;
Push(S,e);
curstep++;
curpos=NextPos(e.seat,e.di);
}
}
}
}while(!StackEmpty(S));
return0;
}
//13.输出迷宫结构
voidPrint(intx,inty)
{
inti,j;
for(i=0;i<x;i++)
{
for(j=0;j<y;j++)
实习2栈的应用
本次实习的主要目的在于帮助学生深入了解栈的特性,以便在实际问题背景下灵活运用他们;同时还将巩固对栈这种结构的构造方法的理解。
实验课时6课时
程序1:迷宫问题
[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。
[基本要求]
首先实现一个以顺序表或链表做存储结构的栈类型,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。如:对下列数据的迷宫,输出的一条通路为:(1,1,1),(1,2,2),(2,2,2),…
[测试数据]
scanf("%d",&j);
//安排墙的位置
printf("请输入墙的位置(坐标),用空格隔开:\n");
for(i=1;i<=j;i++)
{
scanf("%d%d",&x1,&y1);
m[x1][y1]=0;
}
printf("迷宫结构如下\n");
Print(x,y);
printf("请输入起点坐标:\n");
{
S.base=(SElemType*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
if(!S.base)
exit(0);
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*(S.top)++=e;
return1;
}
//7.栈不为空时,删除栈顶元素,用e返回(用于当栈顶元素各方向均不通时,将其从路径中删除)
intPop(SqStack&S,SElemType&e)
{
if(S.top==S.base)
return0;
e=*--S.top;//先将S.top的值赋给e,再将S.top向下移一位
{
m[a.x][a.y]=curstep;
}
//10.根据当前位置方向,返回下一位置
PosTypeNextPos(PosTypec,intdi)
{Biblioteka Baidu
PosTypedirec[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};
c.x+=direc[di].x;
c.y+=direc[di].y;
return1;
curpos=NextPos(curpos,e.di);
}
else
{
if(!StackEmpty(S))
{
Pop(S,e);
curstep--;
while(e.di==3&&!StackEmpty(S))
{
MarkPrint(e.seat);
Pop(S,e);
curstep--;
}
if(e.di<3)
returnc;
}
//11.道路不能通过时(即为死路),将其标记为-1
voidMarkPrint(PosTypeb)
{
m[b.x][b.y]=-1;
}
//12.求迷宫出口
intMazePath(PosTypestart,PosTypeend)
{
SqStackS;
PosTypecurpos;//当前位置
SElemTypee;
InitStack(S);
curpos=start;
do
{
if(Pass(curpos))
{
FootPrint(curpos);
e.ord=curstep;
e.di=0;
Push(S,e);
curstep++;
if(curpos.x==end.x&&curpos.y==end.y)
scanf("%d%d",&begin.x,&begin.y);
printf("请输入终点坐标:\n");
scanf("%d%d",&end.x,&end.y);
if(MazePath(begin,end))
{
printf("此迷宫的一条路径如下:\n");
Print(x,y);
}
else
printf("此迷宫无法到达出口\n");
{
m[0][i]=0;
m[x-1][i]=0;
}
for(j=0;j<y-1;j++)
{
m[j][0]=0;
m[j][y-1]=0;
}
for(i=1;i<x-1;i++)
for(j=1;j<y-1;j++)
m[i][j]=1;//墙内初始值均为1
//输入迷宫中墙的个数
printf("输入墙的个数:");
typedefstruct//定义栈
{
intord;//通道块在路径上的序号
PosTypeseat;//通道块在迷宫中的位置
intdi;//走向下一块的方向(0~3表示东、南、西、北)
}SElemType;
//2.全局变量
MazeTypem;//迷宫数组
intcurstep=1;//当前位置,初值为1
printf("%3d",m[i][j]);
printf("\n");
}
}
//14.主函数
intmain()
{
PosTypebegin,end;
inti,j,x,y,x1,y1;
printf("请输入迷宫行列数(包括外墙):(空格隔开)\n");
scanf("%d%d",&x,&y);
for(i=0;i<x;i++)//定义外墙
[程序实现]
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//1.迷宫位置坐标类型
typedefstruct
{
intx;//行
inty;//列
}PosType;
#defineMAXENGTH25//迷宫最大行列数位25
typedefintMazeType[MAXENGTH][MAXENGTH];//迷宫数列
return0;
}
[实验结果]
return1;
}
//8.判断迷宫m中b点是否可通过(是1,否0),其中墙为0,可通过路径为1,不可通过路径为-1
intPass(PosTypeb)
{
if(m[b.x][b.y]==1)
return1;
else
return0;
}
//9.是迷宫m中a的序号变为足迹(即该位置目前可通过)
voidFootPrint(PosTypea)
[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,如果所有可能的通路都试探过,还是不能走到终点,那就说明该迷宫不存在从起点到终点的通道,可以二维数组存储迷宫数据。
}SqStack;//顺序表
//4.构造空栈
intInitStack(SqStack&S)
{
S.base=(SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!(S.base))
exit(0);
S.top=S.base;
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
#defineSTACK_INIT_SIZE10//存储空间初始分配量
#defineSTACKINCREMENT2//存储空间分配增量
//3.栈的顺序存储表示
typedefstructSqStack
{
SElemType*base;//尾指针
SElemType*top;//头指针
intstacksize;//栈大小
return1;
}
//5.判断栈是否为空(用来判断迷宫是否不可达到出口)
intStackEmpty(SqStackS)
{
if(S.top==S.base)//栈底与栈顶相等为空栈
return1;
else
return0;
}
//6.插入元素
intPush(SqStack&S,SElemTypee)
{
if(S.top-S.base>=S.stacksize)//栈顶-栈底>=栈长,说明空间已满
{
e.di++;
Push(S,e);
curstep++;
curpos=NextPos(e.seat,e.di);
}
}
}
}while(!StackEmpty(S));
return0;
}
//13.输出迷宫结构
voidPrint(intx,inty)
{
inti,j;
for(i=0;i<x;i++)
{
for(j=0;j<y;j++)
实习2栈的应用
本次实习的主要目的在于帮助学生深入了解栈的特性,以便在实际问题背景下灵活运用他们;同时还将巩固对栈这种结构的构造方法的理解。
实验课时6课时
程序1:迷宫问题
[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。
[基本要求]
首先实现一个以顺序表或链表做存储结构的栈类型,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。如:对下列数据的迷宫,输出的一条通路为:(1,1,1),(1,2,2),(2,2,2),…
[测试数据]
scanf("%d",&j);
//安排墙的位置
printf("请输入墙的位置(坐标),用空格隔开:\n");
for(i=1;i<=j;i++)
{
scanf("%d%d",&x1,&y1);
m[x1][y1]=0;
}
printf("迷宫结构如下\n");
Print(x,y);
printf("请输入起点坐标:\n");
{
S.base=(SElemType*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
if(!S.base)
exit(0);
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*(S.top)++=e;
return1;
}
//7.栈不为空时,删除栈顶元素,用e返回(用于当栈顶元素各方向均不通时,将其从路径中删除)
intPop(SqStack&S,SElemType&e)
{
if(S.top==S.base)
return0;
e=*--S.top;//先将S.top的值赋给e,再将S.top向下移一位
{
m[a.x][a.y]=curstep;
}
//10.根据当前位置方向,返回下一位置
PosTypeNextPos(PosTypec,intdi)
{Biblioteka Baidu
PosTypedirec[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};
c.x+=direc[di].x;
c.y+=direc[di].y;
return1;
curpos=NextPos(curpos,e.di);
}
else
{
if(!StackEmpty(S))
{
Pop(S,e);
curstep--;
while(e.di==3&&!StackEmpty(S))
{
MarkPrint(e.seat);
Pop(S,e);
curstep--;
}
if(e.di<3)
returnc;
}
//11.道路不能通过时(即为死路),将其标记为-1
voidMarkPrint(PosTypeb)
{
m[b.x][b.y]=-1;
}
//12.求迷宫出口
intMazePath(PosTypestart,PosTypeend)
{
SqStackS;
PosTypecurpos;//当前位置
SElemTypee;
InitStack(S);
curpos=start;
do
{
if(Pass(curpos))
{
FootPrint(curpos);
e.ord=curstep;
e.di=0;
Push(S,e);
curstep++;
if(curpos.x==end.x&&curpos.y==end.y)
scanf("%d%d",&begin.x,&begin.y);
printf("请输入终点坐标:\n");
scanf("%d%d",&end.x,&end.y);
if(MazePath(begin,end))
{
printf("此迷宫的一条路径如下:\n");
Print(x,y);
}
else
printf("此迷宫无法到达出口\n");
{
m[0][i]=0;
m[x-1][i]=0;
}
for(j=0;j<y-1;j++)
{
m[j][0]=0;
m[j][y-1]=0;
}
for(i=1;i<x-1;i++)
for(j=1;j<y-1;j++)
m[i][j]=1;//墙内初始值均为1
//输入迷宫中墙的个数
printf("输入墙的个数:");
typedefstruct//定义栈
{
intord;//通道块在路径上的序号
PosTypeseat;//通道块在迷宫中的位置
intdi;//走向下一块的方向(0~3表示东、南、西、北)
}SElemType;
//2.全局变量
MazeTypem;//迷宫数组
intcurstep=1;//当前位置,初值为1
printf("%3d",m[i][j]);
printf("\n");
}
}
//14.主函数
intmain()
{
PosTypebegin,end;
inti,j,x,y,x1,y1;
printf("请输入迷宫行列数(包括外墙):(空格隔开)\n");
scanf("%d%d",&x,&y);
for(i=0;i<x;i++)//定义外墙
[程序实现]
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//1.迷宫位置坐标类型
typedefstruct
{
intx;//行
inty;//列
}PosType;
#defineMAXENGTH25//迷宫最大行列数位25
typedefintMazeType[MAXENGTH][MAXENGTH];//迷宫数列
return0;
}
[实验结果]
return1;
}
//8.判断迷宫m中b点是否可通过(是1,否0),其中墙为0,可通过路径为1,不可通过路径为-1
intPass(PosTypeb)
{
if(m[b.x][b.y]==1)
return1;
else
return0;
}
//9.是迷宫m中a的序号变为足迹(即该位置目前可通过)
voidFootPrint(PosTypea)