数据结构课程线性结构的一个作业叫作迷宫求解问题,是对于DFS和BFS的考察与应用,

之前在网上找,C语言的都只有四个方向,而这道题要求八个方向,难度更大一些,

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把代码放在这(比较粗糙),方便自己以后复习。

迷宫求解要求: 关于迷宫求解问题(八个方向) 算法

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <stdlib.h>
  3 #include <time.h>
  4 #include <string.h>
  5 #include<malloc.h>
  6 #define LEN 200
  7 
  8 int top;
  9 int** maze;//maze为迷宫
 10 int** mark;//mark记录该点是否经过,初值为0,每经过一次加1
 11 int m, n;//m为迷宫行数,n为迷宫列数
 12 int mov[9][3] = { {0,0,0},{0,0,1},{0,1,1},{0,1,0},{0,1,-1},{0,0,-1},{0,-1,-1},{0,-1,0},{0,-1,1} };
 13 typedef struct body
 14 {
 15     int i;
 16     int j;
 17     int v;
 18 }body;
 19 body* s;
 20 
 21 void produce_maze()//生成迷宫并且初始化mark
 22 {
 23     srand((unsigned)time(NULL));
 24     int i, j, t;
 25     int flag = -1;
 26     char c;
 27     printf("请输入迷宫的行数和列数:");
 28     scanf_s("%d %d", &m, &n);
 29     maze = (int**)malloc(sizeof(int*) * (m + 2));
 30     for (i = 0; i < m + 2; i++)
 31     {
 32         maze[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * (n + 2));
 33     }
 34     mark = (int**)malloc(sizeof(int*) * (m + 2));
 35     for (i = 0; i < m + 2; i++)
 36     {
 37         mark[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * (n + 2));
 38     }
 39     for (i = 0, t = m + 1, j = 0; j < n + 2; j++)
 40     {
 41         maze[i][j] = 1;
 42         maze[t][j] = 1;
 43     }
 44     for (i = 1, j = 0, t = n + 1; i < m + 1; i++)
 45     {
 46         maze[i][j] = 1;
 47         maze[i][t] = 1;
 48     }
 49     while ((flag != 1) && (flag != 0))
 50     {
 51         printf("随机生成请按1,手动生成请按0\n");
 52         scanf_s("%d", &flag);
 53     }
 54     switch (flag)
 55     {
 56     case 1:
 57 
 58         for (i = 1; i < m + 1; i++) //随机生成迷宫
 59         {
 60             for (j = 1; j < n + 1; j++)
 61             {
 62                 maze[i][j] = rand() % 2;
 63                 mark[i][j] = 0;
 64             }
 65         }
 66         break;
 67     case 0:
 68         printf("请输入迷宫(0表示能通过,1表示不能通过):\n");
 69         for (i = 1; i < m + 1; i++) //手动生成迷宫
 70         {
 71             for (j = 1; j < n + 1; j++)
 72             {
 73                 scanf_s(" %c", &c);
 74                 maze[i][j] = c - '0';
 75                 mark[i][j] = 0;
 76             }
 77         }
 78         printf("\n");
 79         break;
 80     default:
 81         ;
 82     }
 83     printf("已生成!\n");
 84     printf("\n");
 85 }
 86 
 87 //void setmark()
 88 //{
 89 //    int i, j;
 90 //    for (i = 1; i < m + 1; i++)
 91 //    {
 92 //        for (j = 1; j < n + 1; j++)
 93 //        {
 94 //            mark[i][j] = 0;
 95 //        }
 96 //    }
 97 //}
 98 void setstack()//建立一个长为m*n的栈
 99 {
100     s = (body*)malloc(sizeof(body) * m * n);//0~mn-1
101     memset(s, 0, sizeof(body) * m * n);
102     top = 0;
103 }
104 
105 void Push(int a, int b, int c)
106 {
107     top++;
108     s[top].i = a;
109     s[top].j = b;
110     s[top].v = c;
111 }
112 
113 body Pop()
114 {
115     return s[top];
116 }
117 
118 void output(body* s)
119 {
120     int i;
121     for (i = 1; i <= top; i++) {
122         printf("i=%d,j=%d,v=%d\n", s[i].i, s[i].j, s[i].v);
123     }
124 }
125 
126 int Empty()//top的值等于栈内元素的个数
127 {
128     if (top <= 0)
129         return 1;
130     else
131         return 0;
132 }
133 
134 void printmaze()//打印迷宫
135 {
136     int i, j;
137     printf("迷宫如下:\n");
138     for (i = 0; i < m + 2; i++)
139     {
140         for (j = 0; j < n + 2; j++)
141         {
142             printf("%d ", maze[i][j]);
143         }
144         printf("\n");
145     }
146     printf("\n");
147 }
148 
149 int DG_maze(int a, int b, int c)//迷宫求解的递归算法
150 {
151     if ((maze[a][b] == 1) || (mark[a][b] == 1))
152     {
153         printf("无路径!\n");
154         exit(0);
155     }
156     if ((a == m) && (b == n))
157     {
158         printf("递归法,路径如下:\n");
159         output(s);
160         printf("\n");
161         return 0;
162     }
163     if ((maze[a][b + 1] == 0) && (mark[a][b + 1] == 0))
164     {
165         mark[a][b] = 1;
166         c = 1;
167         Push(a, b, c);
168         DG_maze(a, b + 1, c);
169         return 0;
170     }
171     if ((maze[a + 1][b + 1] == 0) && (mark[a + 1][b + 1] == 0))
172     {
173         mark[a][b] = 1;
174         c = 2;
175         Push(a, b, c);
176         DG_maze(a + 1, b + 1, c);
177         return 0;
178     }
179     if ((maze[a + 1][b] == 0) && (mark[a + 1][b] == 0))
180     {
181         mark[a][b] = 1;
182         c = 3;
183         Push(a, b, c);
184         DG_maze(a + 1, b, c);
185         return 0;
186     }
187     if ((maze[a + 1][b - 1] == 0) && (mark[a + 1][b - 1] == 0))
188     {
189         mark[a][b] = 1;
190         c = 4;
191         Push(a, b, c);
192         DG_maze(a + 1, b - 1, c);
193         return 0;
194     }
195     if ((maze[a][b - 1] == 0) && (mark[a][b - 1] == 0))
196     {
197         mark[a][b] = 1;
198         c = 5;
199         Push(a, b, c);
200         DG_maze(a, b - 1, c);
201         return 0;
202     }
203     if ((maze[a - 1][b - 1] == 0) && (mark[a - 1][b - 1] == 0))
204     {
205         mark[a][b] = 1;
206         c = 6;
207         Push(a, b, c);
208         DG_maze(a, b + 1, c);
209     }
210     if ((maze[a - 1][b] == 0) && (mark[a - 1][b] == 0))
211     {
212         mark[a][b] = 1;
213         c = 7;
214         Push(a, b, c);
215         DG_maze(a - 1, b, c);
216         return 0;
217     }
218     if ((maze[a - 1][b + 1] == 0) && (mark[a - 1][b + 1] == 0))
219     {
220         mark[a][b] = 1;
221         c = 8;
222         Push(a, b, c);
223         DG_maze(a - 1, b + 1, c);
224         return 0;
225     }
226     else
227     {
228         a = Pop().i;
229         b = Pop().j;
230         c = Pop().v;
231         top--;
232         DG_maze(a, b, c);
233         return 0;
234     }
235 }
236 
237 int UDG_maze()//非递归算法
238 {
239     int minlength = LEN;
240     int a;
241     int b;
242     int x = 1;
243     int y = 1;//xy表横纵坐标
244     int z = 1;//表方向
245     int flag = 0;//表有几条通路
246     mark[1][1] = 1;
247     printf("分析结果如下:\n");
248     if (maze[x][y] == 1)
249     {
250         printf("迷宫无入口到出口的路经\n");
251         return 0;
252     }
253     do
254     {
255         a = x + mov[z][1];
256         b = y + mov[z][2];
257         if ((maze[a][b] == 0) && (mark[a][b] == 0))
258         {
259             Push(x, y, z);
260             mark[a][b] = 1;
261             if ((a == m) && (b == n))
262             {
263                 output(s);
264                 minlength = (minlength > top ? top : minlength);
265                 printf("\n");
266                 printf("***************************\n");
267                 flag++;
268                 mark[a][b] = 0;
269                 top--;
270                 z++;
271             }
272             else
273             {
274                 x = a;
275                 y = b;
276                 z = 1;
277             }
278         }
279         else
280         {
281             if (z < 8)
282                 z++;
283             else
284             {
285                 if (top > 0)
286                 {
287                     do {
288                         mark[x][y] = 0;
289                         x = Pop().i;
290                         y = Pop().j;
291                         z = Pop().v;
292                         z++;
293                         top--;
294                     } while (z > 8);//连续退栈时要注意每一次都要将该点的mark清零!(头秃啊~~qwq)
295                 }
296                 else
297                 {
298                     mark[x][y] = 0;
299                     continue;
300                 }
301             }
302         }
303     } while (mark[1][1]);
304     if (!flag)
305     {
306         
307         printf("迷宫无入口到出口的路经\n");
308     }
309     else
310     {
311         printf("共%d条通路\n", flag);
312         printf("其中最短路径长为%d\n", minlength);
313     }
314 }
315 
316 int main()
317 {
318     int menu;
319     int status;
320     produce_maze();
321     printmaze();
322     setstack();
323     printf("请选择递归算法or非递归算法:(递归算法按1,非递归算法按0)\n");
324     scanf_s("%d", &menu);
325     if (menu == 1)
326     {
327         status = DG_maze(1, 1, 0);
328     }
329     else if (menu == 0)
330     {
331         status = UDG_maze();
332     }
333     else printf("输入错误~亲,重来一次吧~");
334     free(maze);
335     free(mark);
336     return 0;
337 }

这应该不算一篇正式的文章,等寒假再认真写写。

 

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