数据结构课程设计迷宫问题

数据结构课程设计迷宫

问题

Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

数据结构课程设计课程名称：数据结构

题目：迷宫设计

系别：软件学院

专业：移动设备应用开发

班级：15级移动1班

姓名：黄国峰

学期：2016-2017第一学期

指导教师：李博

时间：2016年12月

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、手动设置迷宫是任意给定的，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。

5、自动生成的迷宫原理很简单，因为0和1分别代表通道和障碍物，所以只需要随机生成0和1然后再给最外围都赋值为1，就形成了新的迷宫。

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。并且在走出出口之后，栈中保存的正是一条从入口到出口的路径。

4、若当前位置“可通”，则纳入“当前路径”，并继续朝“下一位置”探索；若当前位置“不可通”，则应顺着“来的方向”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；若该通道块的四周四个方块均“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”四周四个方向（东、南、西、北）上相邻的方块。假设以栈S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”。

5、找通路的程序的关键部分可以表示如下：

do{

若当前位置可通，

则{

将当前位置插入栈顶；

PosType seat; 。{

m[][]=curstep;

}

PosType NextPos(PosType c,int di);

+=direc[di].y;

return c;

}

void MarkPrint(PosType a)动输入。*****************\n");

printf("*****************2.自动生成。*****************\n");

printf("*****************3.退出。*****************\n");

printf("请输入：");

scanf("%d",&n);

system("CLS");

switch(n)

{

case 1:

printf("请输入迷宫的宽和长：");

scanf("%d%d",&x,&y);

GenerateMaze(x,y);

printf("请输入起点的坐标："); scanf("%d%d",&,&;

printf("请输入终点的坐标："); scanf("%d%d",&,&;

MazePathway(begin,end,x,y);

break;

case 2:

printf("请输入迷宫的宽和长："); scanf("%d%d",&x,&y);

Auto_maze(x,y);

for(i=0;i

{

m[0][i]=1;

m[x-1][i]=1;

}

for(j=0;j

{

m[j][0]=1;

m[j][y-1]=1;

}

Print(x,y);

printf("请输入起点的坐标："); scanf("%d%d",&,&;

printf("请输入终点的坐标："); scanf("%d%d",&,&;

MazePathway(begin,end,x,y);

break;

case 3: exit(-1);

}

}

return 0;

}