数据结构课程设计(迷宫问题)
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。
数据结构课程设计-迷宫问题(参考资料)
目录第一部分需求分析第二部分详细设计第三部分调试分析第四部分用户手册第五部分测试结果第六部分附录第七部分参考文献一、需求分析1、对于给定的一个迷宫，给出一个出口和入口，找一条从入口到出口的通路，并把这条通路显示出来；如果没有找到这样的通路给出没有这样通路的信息。
2、可以用一个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。
3、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。
4、由于迷宫是任意给定的，所以程序要能够对给定的迷宫生成对应的矩阵表示，所以程序的输入包括了矩阵的行数、列数、迷宫内墙的个数、迷宫内墙的坐标、所求的通路的入口坐标、出口坐标。
二、详细设计1、计算机解迷宫通常用的是“穷举求解“方法，即从人口出发，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、如果在某个位置上四个方向都走不通的话，就退回到前一个位置，换一个方向再试，如果这个位置已经没有方向可试了就再退一步，如果所有已经走过的位置的四个方向都试探过了，一直退到起始点都没有走通，那就说明这个迷宫根本不通。
3、所谓"走不通"不单是指遇到"墙挡路"，还有"已经走过的路不能重复走第二次"，它包括"曾经走过而没有走通的路"。
显然为了保证在任何位置上都能沿原路退回，需要用一个"后进先出"的结构即栈来保存从入口到当前位置的路径。
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_迷宫求解
迷宫求解一．问题描述对迷宫问题的求解过程实际就是从入口开始，一步一步地走到出口的过程。
基本要求：输入一个任意大小的迷宫数据，用递归和非递归两种方法求出一条走出迷宫的路径，并将路径输出。
二．设计思路在本程序中用两种方法求解迷宫问题-非递归算法和递归算法。
对于非递归算法采用回溯的思想，即从入口出发，按某一方向向前探索，若能走通，并且未走过，则说明某处可以到达，即能到达新点，否则试探下一方向；若所有的方向均没有通路，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到达的没一点的下标与该点前进的方向，然后通过对各个点的进出栈操作来求得迷宫通路。
对于递归算法，在当前位置按照一定的策略寻找下个位置，在下个位置又按照相同的策略寻找下下个位置…；直到当前位置就是出口点，每一步的走法都是这样的。
随着一步一步的移动，求解的规模不断减小；如果起始位置是出口，说明路径找到，算法结束，如果起始位置的四个方向都走不通，说明迷宫没有路径，算法也结束。
另外，为了保证迷宫的每个点都有四个方向可以试探，简化求解过程，将迷宫四周的值全部设为1，因此将m行n列的迷宫扩建为m+2行，n+2列，同时用数组来保存迷宫阵列。
三．数据结构设计在迷宫阵列中每个点都有四个方向可以试探，假设当前点的坐标（x，y），与其相邻的四个点的坐标都可根据该点的相邻方位而得到，为了简化问题，方便求出新点的坐标，将从正东开始沿顺时针进行的这四个方向的坐标增量放在一个结构数组move[4]中，每个元素有两个域组成，其中x为横坐标增量，y为纵坐标增量，定义如下：typedef struct{int x,y;}item;为到达了某点而无路可走时需返回前一点，再从前一点开始向下一个方向继续试探。
因此，还要将从前一点到本点的方向压入栈中。
栈中的元素由行、列、方向组成，定义如下：typedef struct{int x,y,d;}DataType;由于在非递归算法求解迷宫的过程中用到栈，所以需定义栈的类型，本程序中用的是顺序栈，类型定义如下;typedef struct{DataType data[MAXSIZE];int top;}SeqStack, *PSeqStack;四．功能函数设计（1）函数PSeqStack Init_SeqStack()此函数实现对栈的初始化工作。
JAVA数据结构迷宫课程设计
JAVA数据结构迷宫课程设计。
一、课程目标知识目标：1. 学生能理解迷宫问题的基本原理和数据结构的选择。
2. 学生能掌握利用JAVA编程语言实现常用的数据结构，如队列、栈、链表等。
3. 学生能运用所学的数据结构解决迷宫问题，并了解其时间复杂度和空间复杂度。
技能目标：1. 学生能运用JAVA编程语言构建并操作数据结构，解决实际问题。
2. 学生能通过编写代码，实现迷宫的生成、求解和路径展示。
3. 学生能运用调试工具进行程序调试，提高代码的健壮性和可读性。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对编程和算法的兴趣，提高解决问题的自信心。
2. 学生在团队合作中培养沟通、协作能力，学会倾听他人意见。
3. 学生能通过课程学习，认识到编程在现实生活中的应用价值，激发学习动力。
本课程针对高中年级学生，以JAVA数据结构为基础，结合迷宫问题进行课程设计。
课程旨在帮助学生巩固编程基础，提高解决实际问题的能力。
在教学过程中，注重培养学生的动手实践能力和团队协作精神，使学生能够在轻松愉快的氛围中掌握知识，提升技能。
二、教学内容1. 迷宫问题基本原理介绍：迷宫的构成、生成算法、求解方法。
- 相关章节：教材第四章 数据结构与应用，第三节 图的应用。
2. JAVA数据结构实现：- 队列、栈、链表的基本实现原理。
- 相关章节：教材第三章 线性表与数组，第一节 线性表的实现；第二节 栈与队列。
3. 迷宫问题求解：- 深度优先搜索、广度优先搜索算法。
- 相关章节：教材第四章 数据结构与应用，第二节 搜索算法。
4. 编程实践：- 迷宫生成、求解和路径展示的代码实现。
- 相关章节：教材第四章 数据结构与应用，第四节 算法应用实例。
5. 程序调试与优化：- 代码健壮性和可读性的提升。
- 相关章节：教材第五章 程序调试与优化，第一节 代码调试方法；第二节 代码优化策略。
教学内容安排和进度：- 第一周：迷宫问题基本原理，数据结构回顾。
- 第二周：深度优先搜索和广度优先搜索算法。
数据结构课程设计-迷宫问题
目录第一部分需求分析第二部分详细设计第三部分调试分析第四部分用户手册第五部分测试结果第六部分附录第七部分参考文献一、需求分析1、对于给定的一个迷宫，给出一个出口和入口，找一条从入口到出口的通路，并把这条通路显示出来；如果没有找到这样的通路给出没有这样通路的信息。
2、可以用一个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。
3、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。
4、由于迷宫是任意给定的，所以程序要能够对给定的迷宫生成对应的矩阵表示，所以程序的输入包括了矩阵的行数、列数、迷宫内墙的个数、迷宫内墙的坐标、所求的通路的入口坐标、出口坐标。
二、详细设计1、计算机解迷宫通常用的是“穷举求解“方法，即从人口出发，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、如果在某个位置上四个方向都走不通的话，就退回到前一个位置，换一个方向再试，如果这个位置已经没有方向可试了就再退一步，如果所有已经走过的位置的四个方向都试探过了，一直退到起始点都没有走通，那就说明这个迷宫根本不通。
3、所谓"走不通"不单是指遇到"墙挡路"，还有"已经走过的路不能重复走第二次"，它包括"曾经走过而没有走通的路"。
显然为了保证在任何位置上都能沿原路退回，需要用一个"后进先出"的结构即栈来保存从入口到当前位置的路径。
数据结构课程设计--求解迷宫问题
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） (8)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。
（5）建立Push函数，用于插入新的栈顶元素。
（6）建立NextPos函数，用于定位下一个位置。
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：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;细设计（ 1）坐标位置类型struct mark{int a,b;换个方向搜索是（ 1）built本程maze initstack初始化链栈，定义方向二是否维数组并将push入口stack，出口主程序main()坐标移动此坐标此此坐栈坐标是标周是否信围否为息有为空是无障碍入出栈口栈逆置并输出否路线信息入栈当前坐标周围是否有结束户使用说明pop 是stack_empty 删除栈中迷否宫无出路序的运行环境此步信息为debug运行环境，执行文件为：.cpp；方向可以探索（ 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。
就可以显示出迷宫路径。
2.测试结果（1）输入行列数： 5,5输入迷宫数据为：出口位置： 1,1出口位置： 5,500011 11011 00010 01100 00000（2）输入行列数： 4,9输入迷宫数据为： 000000100010001000001110011001110100输入入口坐标： 1,1输入出口坐标： 4,9（3）输入行列数： 9,8输入迷宫数据为： 001000100010001000001101011100100001000001000101011110011100010111000000输入入口坐标： 1,1输入出口坐标： 9,83.调试分析（1）在刚开始写完代码后，运行发现程序只能运行简单的一条直线的迷宫，在运行复杂的迷宫时，不会碰到死路（周围没有可探索的道路）就删除坐标往回到前坐标换方向探索。
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。
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。
数据结构课程设计之迷宫
数据结构课程设计之迷宫迷宫是一种经典的问题，它在计算机科学中被广泛应用于数据结构和算法的教学和研究中。
在数据结构课程设计中，迷宫问题可以作为一个有趣且具有挑战性的项目来帮助学生理解和应用各种数据结构和算法。
一、问题描述迷宫是由一系列的房间和通道组成的结构。
迷宫的目标是找到从起点到终点的最短路径。
在迷宫中，可能会有一些障碍物，如墙壁或陷阱，需要避开。
迷宫问题可以用一个二维数组来表示，其中每个元素代表一个房间或通道。
其中，0表示通道，1表示墙壁，2表示起点，3表示终点。
二、解决思路解决迷宫问题的常用方法是使用深度优先搜索（DFS）或广度优先搜索（BFS）算法。
这些算法可以通过遍历迷宫的所有可能路径来找到从起点到终点的最短路径。
1. 深度优先搜索（DFS）算法：深度优先搜索算法通过递归的方式遍历迷宫的所有可能路径，直到找到终点或遍历完所有路径。
在每一步中，算法会检查当前位置是否是终点，如果是则返回路径；否则，算法会依次尝试向上、向下、向左、向右四个方向移动，并标记已经访问过的位置。
如果四个方向都无法移动，则算法会回溯到上一步，并继续尝试其他路径，直到找到终点或所有路径都被遍历完。
2. 广度优先搜索（BFS）算法：广度优先搜索算法通过队列的方式遍历迷宫的所有可能路径，直到找到终点或遍历完所有路径。
在每一步中，算法会检查当前位置是否是终点，如果是则返回路径；否则，算法会依次尝试向上、向下、向左、向右四个方向移动，并将可移动的位置加入队列中。
然后，算法会从队列中取出下一个位置，并标记已经访问过的位置。
如果队列为空，则说明无法找到路径。
三、算法实现下面是一个使用深度优先搜索算法解决迷宫问题的示例代码：```pythondef dfs(maze, start, end, visited):# 判断当前位置是否是终点if start == end:return True# 获取迷宫的行数和列数rows = len(maze)cols = len(maze[0])# 标记当前位置为已访问visited[start[0]][start[1]] = True# 尝试向上、向下、向左、向右四个方向移动directions = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]for direction in directions:next_row = start[0] + direction[0]next_col = start[1] + direction[1]# 判断下一个位置是否合法if next_row >= 0 and next_row < rows and next_col >= 0 and next_col < cols and maze[next_row][next_col] != 1 and not visited[next_row][next_col]:# 递归调用DFS函数if dfs(maze, (next_row, next_col), end, visited):return Truereturn Falsedef maze_solver(maze):# 获取迷宫的行数和列数rows = len(maze)cols = len(maze[0])# 初始化起点和终点start = Noneend = Nonefor i in range(rows):for j in range(cols):if maze[i][j] == 2:start = (i, j)elif maze[i][j] == 3:end = (i, j)# 初始化visited数组visited = [[False] * cols for _ in range(rows)]# 调用DFS函数解决迷宫问题if dfs(maze, start, end, visited):return "找到从起点到终点的路径"else:return "无法找到路径"```四、测试样例为了验证上述代码的正确性，我们可以使用以下迷宫作为测试样例：```pythonmaze = [[0, 1, 0, 0, 0],[0, 1, 0, 1, 0],[0, 0, 0, 1, 0],[0, 1, 1, 0, 0],[0, 0, 0, 0, 0],[0, 1, 1, 1, 3]]result = maze_solver(maze)print(result)```输出结果为："找到从起点到终点的路径"，表示从起点到终点存在一条路径。
数据结构课程设计报告 迷宫问题
吉林大学软件学院课程设计报告课程名称：数据结构课程设计课程题目：迷宫问题姓名：***学号： ********软件学院2009级《数据结构》课程设计题目一: 迷宫问题[实验目的]综合运用数组、递归等数据结构知识，掌握、提高分析、设计、实现及测试程序的综合能力。
[实验内容及要求]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。
（1）根据二维数组，输出迷宫的图形。
（2）探索迷宫的四个方向：RIGHT为向右，DOWN向下，LEFT向左，UP向上，输出从入口到出口的行走路径。
[测试数据]左上角（1，1）为入口，右下角（8，9）为出口。
[实现方法]可使用回溯方法，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。
[具体思路及结果]首先，事先声明好矩阵，矩阵长宽，栈顶元素，矩阵点左边等。
然后，要求用户尽享交互输入迷宫(maze)各个点处的值(1或0)保存并初始化栈顶元素，置所有方向数为下。
之后，一比较整洁大方的形式打印原迷宫供用户查看。
同时，开始本程序的重点，回溯算法，以1,2,3,4分别表示下上左右。
多次使用for循环寻找可以到达出口的路径，期间分别先后试探下，左，上，右置已经走过的点为2防止死循环，寻找完后存在TOP[]栈中。
最后，打印找到的当前迷宫路径并以（坐标1）——>（坐标2）的形式输出路径，并且在原迷宫的基础上表示出当前找到的路径，以#代表走过的路径0代表没有障碍的地方，1代表障碍，画出迷宫路径图，并且立刻执行下一次循环，寻找下一条可通过的路径，并还原迷宫图，继续寻找路径知道找到所有解后自动退出。
[具体代码]#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define n1 5#define n2 5typedef struct node{int x;//存x坐标int y;//存y坐标int c;//存该点可能的下点所在的方向，表示向1表示向下，2左，3向上，4向右}linkstack;linkstack top[25];int rows=0;int cols=0;int i,j,k,m,p,q=0;int maze[n1][n2];void main(){for(p=0;p<=n1-1;p++){for(q=0;q<=n2-1;q++){printf("请输入第%d行第%d列的数\n",p+1,q+1);scanf("%d",&maze[p][q]);}}//初始化top[]，置所有方向为下for(i=0;i<n1 * n2;i++){top[i].c=1;}printf("the maze is:\n");//打印原迷宫for(i=0;i<n1;i++){for(j=0;j<n2;j++)printf(maze[i][j]?"1 ":"0 ");printf("\n");}i=0;top[i].x=0;top[i].y=0;maze[0][0]=2;//回溯算法do{if(top[i].c<5) //还可以向前试探{if(top[i].x==4&&top[i].y==4) //已找到一个组合{ //打印路径printf("The way %d is:\n",m++);for(j=0;j<=i;j++){printf("(%d,%d)-->",top[j].x,top[j].y);}printf("\n");//打印选出路径的迷宫for(j=0;j<n1;j++){for(k=0;k<n2;k++){if(maze[j][k]==0)printf("0 ");else if(maze[j][k]==2) printf("# ");else printf("1 ");}printf("\n");}maze[top[i].x][top[i].y]=0;top[i].c=1;i--;top[i].c+=1;continue;}switch(top[i].c) //向前试探{case 1:{if(maze[top[i].x][top[i].y+1]==0)//下{i++;top[i].x=top[i-1].x;top[i].y=top[i-1].y+1;maze[top[i].x][top[i].y]=2;}else{top[i].c+=1;}break;}case 2:{if(maze[top[i-1].x-1][top[i].y]==0)//左{i++;top[i].x=top[i-1].x-1;top[i].y=top[i-1].y;maze[top[i].x][top[i].y]=2;}else{top[i].c+=1;}break;}case 3:{if(maze[top[i].x][top[i].y-1]==0)//上{i++;top[i].x=top[i-1].x;top[i].y=top[i-1].y-1;maze[top[i].x][top[i].y]==2;}else{top[i].c+=1;}break;}case 4:{if(maze[top[i].x+1][top[i].y]==0)//右{i++;top[i].x=top[i-1].x+1;top[i].y=top[i-1].y;maze[top[i].x][top[i].y]=2;}else{top[i].c+=1;}break;}}}else //回溯{if(i==0) return; //已找完所有解maze[top[i].x][top[i].y]=0;top[i].c=1;i--;top[i].c+=1;}}while(1);}[程序效果图]。
数据结构课程设计报告—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迷宫问题关键字：迷宫问题栈通路摘要：此程序是求迷宫中从入口到出口的所有路径。
在搜索中还要建立一个堆栈，将所走过的路记录下来，后退时将退出的路从堆栈中弹出。
这样保证了最终保存的是迷宫的一条出路。
栈底元素为入口坐标，栈顶元素为迷宫的出口坐标。
（一）问题分析：此程序是求迷宫中从入口到出口的所有路径。
从入口出发最后到达出口。
由于计算机解迷宫问题时，通常是用的“穷举求解”的方法既从入口出发，顺着某一方向向前探索，若能走通，则继续往前走；否则沿原路退回，换一个方向在继续探索，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返回，显然需要一个后进先出的结构来保存从入口到当前位置的路径。
因此在迷宫通路算法中需要应用“栈”。
如图：用图中所示的方块图表示迷宫。
图中的每个方块表示通道或墙。
所求路径必须为简单路径，即在求得的路径上不能出现重复出现同一通道块。
假设“当前位置”指的是在搜索过程中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”，并继续朝下一个位置探索，既切换“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；若该通道块四个方向皆“不可通”，则应从当前位置上删除该通道块。
所谓“下一位置”指的是“当前位置”四周四个方向上相邻的方块。
假设以栈S为记录“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”的操作既为“当前位置入栈”；“从当前路径上删除前一个通道块”的操作即为“出栈”。
（二）概要设计1．数据库。
为了要存储所走过的路，每个记录要有：行，列坐标，搜索方向三个数据，而且数据库应组成堆栈形式，并用DEP 作为栈顶指针，同时表示搜索深度。
2．产生规则。
共有八条，可用数组DX和DY表示方向增量：nx=x+dx(j); ny=y+dy(j)if (nx,ny)是通路 then (nx,ny)是新结点3．搜索策略。
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。
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。
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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。
b.程序调试中遇到的问题以及解决问题的方法。
c.课程设计过程经验教训、心得体会。
5)使用说明用户使用手册：说明如何使用你编写的程序，详细列出每一步的操作步骤。
6)书写格式见附带说明。
7)附录a.参考书目b.源程序清单（带注释）●考核方式指导老师负责验收程序的运行结果，并结合学生的工作态度、实际动手能力、创新精神和设计报告等进行综合考评，并按优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级给出每位同学的课程设计成绩。
具体考核标准包含以下几个部分：①平时出勤（占10%）②系统需求分析、功能设计、数据结构设计及程序总体结构合理与否（占10%）③程序能否完整、准确地运行，个人能否独立、熟练地调试程序（占40%）④设计报告（占30%）注意：不得抄袭他人的报告（或给他人抄袭），一旦发现，成绩为零分。
⑤独立完成情况（占10%）。
课程验收要求①运行所设计的系统。
②回答有关问题。
③提交课程设计报告纸质稿。
④提交源程序、设计报告文档电子稿。
⑤依内容的创新程度，完善程序情况及对程序讲解情况打分。
二、进度安排附：课程设计报告装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分、附件（A4大小的图纸及程序清单）。
正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。
正文的内容:一、课题的主要功能；二、课题的功能模块的划分（要求画出模块图）；三、主要功能的实现（至少要有一个主要模块的流程图）；四、程序调试；五、总结；六、附件（所有程序的原代码，要求对程序写出必要的注释）。
正文总字数要求在5000字以上（不含程序原代码）。
目录一、任务书 (2)二、基本算法 (7)三、需求分析 (7)a.程序的功能 (7)b.输入输出的要求 (7)c.程序算法分析 (8)四、概要设计 (8)i.设计中非递归程序的模块结构图 (8)ii.程序的数据结构和数据库结构分析 (9)iii.试探方向的设计 (10)iv.达某点，以避免发生死循环 (11)五、详细设计 (11)a.伪码设计 (11)b.mgpath（）流程图 (12)六、调试分析 (13)七、总结 (14)八、评分表 (16)九、附录（源代码清单） (17)一、基本算法走迷宫的过程可以模拟为一个搜索的过程：每到一处，总让它按东、东南、南、西南、西、西北、北、东北8个方向顺序试探下一个位置；如果某方向可以通过，并且不曾到达，则前进一步，在新位置上继续进行搜索；如果8个方向都走不通或曾经到达过，则退回一步，在原来的位置上继续试探下一位置。
每前进或后退一步，都要进行判断：若前进到了出口处，则说明找到了一条通路；若退回到了入口处，则说明不存在通路。
用一个字符类型的二维数组表示迷宫，数组中每个元素取值“0”（表示通路）或“1”（表示墙壁）。
迷宫的入口点在位置（1，1）处，出口点在位置（m,m ）处。
设计一个模拟走迷宫的算法，为其寻找一条从入口点到出口点的通路。
二维数组的第0行、第m+1行、第0列、第m+1列元素全置成“1”， 表示迷宫的边界；第1行第1列元素和第m 行第m 列元素置成“0”， 表示迷宫的入口和出口；其余元素值用随机函数产生。
假设当前所在位置是（x,y ）。
沿某个方向前进一步，它可能到达的位置最多有8个。
如果用二维数组move 记录8个方向上行下标增量和列下标增量，则沿第i 个方向前进一步，可能到达的新位置坐标可利用move 数组确定： x=x+move[i][0] y=y+move[i][1] 从迷宫的入口位置开始，沿图示方向顺序依次进行搜索。
在搜索过程中，每前进一步，在所到位置处做标记“”（表示这个位置在通路上）每次后退的时候，先将当前所在位置处的通路标记“”改 成死路标记“×” 不要重复进入），然后将该位置的坐标从栈顶弹出。
搜索到出口位置时，数组中那些值为“”的元素形成一条通路。
二、需求分析a.程序的功能。
(i) 实现一个以链表作存储结构的栈类型，以非递归算法求取所有通路和最短路径(ii)以一个递归算法，对任意输入的迷宫矩阵（1代表不通，0代表通路）求出所有通路b.输入输出的要求。
(i) 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。
（ii ）输出迷宫示意图c 、程序算法分析1.迷宫的建立：6 7 8 5 1 4 3 2 x y o迷宫中存在通路和障碍，为了方便迷宫的创建，可用0表示通路，用1表示障碍，这样迷宫就可以用0、1矩阵来描述，2.迷宫的存储：迷宫是一个矩形区域，可以使用二维数组表示迷宫，这样迷宫的每一个位置都可以用其行列号来唯一指定，但是二维数组不能动态定义其大小，我们可以考虑先定义一个较大的二维数组maze[M+2][N+2],然后用它的前m行n列来存放元素，即可得到一个m×n的二维数组，这样(0,0)表示迷宫入口位置，(m-1,n-1)表示迷宫出口位置。
注：其中M，N分别表示迷宫最大行、列数，本程序M、N的缺省值为39、39，当然，用户也可根据需要，调整其大小。
3.迷宫路径的搜索：首先从迷宫的入口开始，如果该位置就是迷宫出口，则已经找到了一条路径，搜索工作结束。
否则搜索其上、下、左、右位置是否是障碍，若不是障碍，就移动到该位置，然后再从该位置开始搜索通往出口的路径；若是障碍就选择另一个相邻的位置，并从它开始搜索路径。
为防止搜索重复出现，则将已搜索过的位置标记为2，同时保留搜索痕迹，在考虑进入下一个位置搜索之前，将当前位置保存在一个栈中，如果所有相邻的非障碍位置均被搜索过，且未找到通往出口的路径，则表明不存在从入口到出口的路径。
这实现的是广度优先遍历的算法，如果找到路径，则为最短路径。
三、概要设计i）设计中非递归程序的模块结构图图中方框表示函数，方框中指出函数名，箭头方向表示函数间的调用关系，虚线方框表示文件的组成mgpath（）：求解迷宫问题，即输出从（1，1）到（M，N）的全部路径和最短路径（包含最短路径长度）。
当找到一条路径时，不使用return语句退出，而是出栈一次，重新回溯走另一条路径，并用minlen记录最短路径长度，Path数组记录最短路径。
ii）程序的数据结构和数据库结构分析设迷宫为m行n列，利用maze[m][n]来表示一个迷宫，maze[i][j]=0或1; 其中：0表示通路，1表示不通，当从某点向下试探时，中间点有4个方向可以试探，（见图）而四个角点有2个方向，其它边缘点有3个方向，为使问题简单化我们用maze[m+2][n+2]来表示迷宫，而迷宫的四周的值全部为1。
这样做使问题简单了，每个点的试探方向全部为4，不用再判断当前点的试探方向有几个，同时与迷宫周围是墙壁这一实际问题相一致。
如图3.4表示的迷宫是一个6×8的迷宫。
入口坐标为（1，1），出口坐标为（m，n）。
入口(1,1)出口 (6,8)迷宫的定义如下：#define m 6 /* 迷宫的实际行 */#define n 8 /* 迷宫的实际列 */int maze [m+2][n+2] ;iii．试探方向的设计示迷宫的情况下，每个点有4个方向去试探，如当前点的坐标(x , y)，与其相邻的4个点的坐标都可根据与该点的相邻方位而得到，如图2所示。
因为出口在（m，n），因此试探顺序规定为：从当前位置向前试探的方向为从正东沿顺时针方向进行。
为了简化问题，方便的求出新点的坐标，将从正东开始沿顺时针进行的这4个方向（用0，1，2，3表示东、南、西、北）的坐标增量放在一个结构数组move [ 4 ]中，在move 数组中，每个元素有两个域组成，x：横坐标增量，y：纵坐标增量。
Move数组如图3所示。
move数组定义如下：typedef struct {int x ; //行int y ; //列} item ;item move[4] ;这样对move 的设计会很方便地求出从某点 (x ，y ) 按某一方向 v (0≤v ≤3) 到达的新点（i ，j ）的坐标：i =x + move[v].x ，j = y + move[v].y 。
iii 、栈的设计当到达了某点而无路可走时需返回前一点，再从前一点开始向下一个方向继续试探。
因此，压入栈中的不仅是顺序到达的各点的坐标，而且还要有从前一点到达本点的方向，即每走一步栈中记下的内容为(行，列，来的方向)。
对于图1所示迷宫，依次入栈为：栈中每一组数据是所到达的每点的坐标及从该点沿哪个方向向下走的，对于图3迷宫，走的路线为：(1,1)0→(2,1)1→(2,2)0→(3,2)1→(3,3)0→(3,4)0（下脚标表示方向），当无路可走，则应回溯，对应的操作是出栈，沿下一个方向即方向继续试探。