c语言实现 迷宫问题.

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int mg[M+2][N+2]=
{
{1,1,1,1,1,1,1,1},
{1,0,0,1,0,0,0,1},
{1,1,0,0,0,1,1,1},
{1,0,0,1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,0,0,0,1},
{1,1,1,1,1,1,1,1}
};在算法中用到的栈采用顺序存储结构,将栈定义为
Struct
图1迷宫示意图
迷宫四周设为墙;无填充处,为可通处。设每个点有四个可通方向,分别为东、南、西、北(为了清晰,以下称“上下左右”)。左上角为入口。右下角为出口。迷宫有一个入口,一个出口。设计程序求解迷宫的一条通路。
2.数据结构设计
以一个m×n的数组mg表示迷宫,每个元素表示一个方块状态,数组元素0和1分别表示迷宫中的通路和障碍。迷宫四周为墙,对应的迷宫数组的边界元素均为1。根据题目中的数据,设置一个数组mg如下
{
struct
{
int i;//当前方块的行号
int j;//当前方块的列号
int di;//di是下一可走方位的方位号
} st[MaxSize];//定义栈
int top=-1;//初始化栈指针
int i,j,k,di,find;
top++;//初始方块进栈
st[top].i=xi;st[top].j=yi;
{
printf("\t(%d,%d)",st[k].i,st[k].j);
if ((k+1)%5==0)//每输出每5个方块后换一行
printf("\n");
}
printf("\n");
return(1);//找到一条路径后返回1
}
②否则,找下一个可走的相邻方块若不存在这样的路径,说明当前的路径不可能走通,也就是恢复当前方块为0后退栈。若存在这样的方块,则其方位保存在栈顶元素中,并将这个可走的相邻方块进栈(其初始位置设置为-1)
mg[i][j]=-1;//避免重复走到该方块
}
else//没有路径可走,则退栈
{
mg[st[top].i][st[top].j]=0;//让该位置变为其他路径可走方块
(1)下面介绍求解迷宫(xi,yj)到终点(xe,ye)的路径的函数:先将入口进栈(其初始位置设置为—1),在栈不空时循环——取栈顶方块(不退栈)①若该方块为出口,输出所有的方块即为路径,其代码和相应解释如下:
int mgpath(int xi,int yi,int xe,int ye)//求解路径为:(xi,yi)->(xe,ye)
求迷宫回溯过程如图4所示
从前一个方块找到相邻可走方块之后,再从当前方块找在、相邻可走方块,若没有这样的方快,说明当前方块不可能是从入口路径到出口路径的一个方块,则从当前方块回溯到前一个方块,继续从前一个方块找可走的方块。
为了保证试探的可走的相邻方块不是已走路径上的方块,如(i,j)已经进栈,在试探(i+1,j)的下一方块时,又试探道(i,j),这样会很悲剧的引起死循环,为此,在一个方块进栈后,将对应的mg数组元素的值改为-1(变为不可走的相邻方块),当退栈时(表示该方块没有相邻的可走方块),将其值恢复0,其算法代码和相应的解释如下:
st[top].di=-1;mg[1][1]=-1;
while (top>-1)//栈不空时循环
{
i=st[top].i;j=st[top].j;di=st[top].di; //取栈顶方块
if (i==xe && j==ye)//找到了出口,输出路径
{
printf("迷宫路径如下:\n");
for (k=0;k<=top;k++)
find=0;
while (di<4 && find==0)//找下一个可走方块
{
di++;wenku.baidu.com
switch(di)
{
case 0:i=st[top].i-1;j=st[top].j;break;
case 1:i=st[top].i;j=st[top].j+1;break;
case 2:i=st[top].i+1;j=st[top].j;break;
方向:每一个可通点有4个可尝试的方向,向不同的方向前进时,目的地的坐标不同。预先把4个方向上的位移存在一个数组中。如把上、右、下、左(即顺时针方向)依次编号为0、1、2、3.其增量数组move[4]如图3所示。
move[4]
x
y
0
-1
0
1
0
1
2
1
0
3
0
-1
图2数组move[4]
方位示意图如下:
通路:通路上的每一个点有3个属性:一个横坐标属性i、一个列坐标属性j和一个方向属性di,表示其下一点的位置。如果约定尝试的顺序为上、右、下、左(即顺时针方向),则每尝试一个方向不通时,di值增1,当d增至4时,表示此位置一定不是通路上的点,从栈中去除。在找到出口时,栈中保存的就是一条迷宫通路。
{ inti; //当前方块的行号
int j; //当前方块的列号
int di; //di是下一个相邻的可走的方位号
}st[MaxSize];// 定义栈
int top=-1 //初始化栈
3设计运算算法
要寻找一条通过迷宫的路径,就必须进行试探性搜索,只要有路可走就前进一步,无路可进,换一个方向进行尝试;当所有方向均不可走时,则沿原路退回一步(称为回溯),重新选择未走过可走的路,如此继续,直至到达出口或返回入口(没有通路)。在探索前进路径时,需要将搜索的踪迹记录下来,以便走不通时,可沿原路返回到前一个点换一个方向再进行新的探索。后退的尝试路径与前进路径正好相反,因此可以借用一个栈来记录前进路径。
case 3:i=st[top].i,j=st[top].j-1;break;
}
if (mg[i][j]==0) find=1;//找到下一个可走相邻方块
}
if (find==1)//找到了下一个可走方块
{
st[top].di=di;//修改原栈顶元素的di值
top++;//下一个可走方块进栈
st[top].i=i;st[top].j=j;st[top].di=-1;
数据结构试验——迷宫问题
(一)基本问题
1.问题描述
这是心理学中的一个经典问题。心理学家把一只老鼠从一个无顶盖的大盒子的入口处放入,让老鼠自行找到出口出来。迷宫中设置很多障碍阻止老鼠前行,迷宫唯一的出口处放有一块奶酪,吸引老鼠找到出口。
简而言之,迷宫问题是解决从布置了许多障碍的通道中寻找出路的问题。本题设置的迷宫如图1所示。
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