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。在迷宫中用1和0分别表示迷宫中的通路和障碍。

首先，输入迷宫数据，在计算机的屏幕上显示一个8行8列的矩阵表示迷宫。矩阵中的每个数据或为通路（以0表示），或为墙（以1表示），所求路径必须是简单路径，即在求得的路径上不能重复出现同一道块。

其次，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，即切换“下一位置”为“当前位置”，如此重复直到到达出口；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”，之外的其它方向继续探索，若该通道块的四周四个方块均“不可通”，则应该从“当前路径”上删除该通道块，所谓“下一个位置”指的是“当前位置”四周四个方向（上，下，左，右）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”的操作为“当前位置入栈”；从当前路径删除前一通道块的操作为“出栈”。

最后，若找到出口，则从栈中弹出数据，在屏幕上显示从入口到出口的路径坐标。最后希望通过对该课题的设计，理解和掌握所学到的各种数据结构，学会把学到的知识应用于解决实际的问题当中，培养自己的动手能力。

一、采用c++语言定义相关的数据类型

1、定义坐标（X，Y）:

#include

#include

using namespace std;

struct Coor

{

int row;

int column;

int direction;

};

2、定义方向：

struct Move

{

int row;

int column;

};

3、定义/链表结点：

struct LinkNode

{

Coor data;

LinkNode *next;

};

4、定义栈：

class stack

{

private:

LinkNode *top;

public:

stack();

~stack();

void Push(Coor data);

Coor Pop();

Coor GetPop();

void Clear();

bool IsEmpty();

};

5、定义迷宫定义移动的4个方向：

Move move[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};

6、几个函数功能的描述:

stack(); //构造函数，置空栈

~stack(); //析构函数

void Push(Coor data); //把元素data压入栈中

Coor Pop(); //使栈顶元素出栈

Coor GetPop(); //取出栈顶元素

void Clear(); //把栈清空

bool IsEmpty(); //判断栈是否为空

bool Mazepath(int **maze,int m,int n);

//寻找迷宫maze中从（0，0）到（m,n）的路径

//到则返回true,否则返回false

void PrintPath(stack p); //输出迷宫的路径

void PrintPath2(int m,int n,stack p,int **maze); //输出路径void Restore(int **maze,int m,int n); //恢复迷宫

二、各模块的伪码算法

1、根据输入产生一个8*8的迷宫：

m=a;

n=b;

maze=new int *[m+2]; //申请长度等于行数加2的二级指针

for(i= 0;i

{

maze[i]=new int[n+2];

}

for(i=1;i<=m;i++)

for(j=1;j<=n;j++)

cin>>maze[i][j];

cout<<"是否保存新迷宫？\n";

cout<<"用Y或y表示保存、N或n表示不保存\n";

char choose;

cin>>choose;

if(choose=='Y'||choose=='y')

{

char ch;

ofstream fop("Newtest.txt");

for(i=1;i<=m;i++)

{

for(j=1;j<=n;j++)

{

ch='0'+maze[i][j];

fop<

}

fop<