C语言 数据结构中求解迷宫问题实现方法

2025-05-27 0 98

C语言 数据结构中求解迷宫问题实现方法

在学习数据结构栈的这一节遇到了求迷宫这个问题,拿来分享一下~

首先求迷宫问题通常用的是“穷举求解” 即从入口出发,顺某一方向试探,若能走通,则继续往前走,否则原路返回,换另一个方向继续试探,直至走出去。

我们可以先建立一个8*8的迷宫其中最外侧为1的是墙

?

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int mg[M+2][N+2]={

{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},

{1,0,0,1,0,0,0,1,0,1},

{1,0,0,1,0,0,0,1,0,1},

{1,0,0,0,0,1,1,0,0,1},

{1,0,1,1,1,0,0,0,0,1},

{1,0,0,0,1,0,0,0,0,1},

{1,0,1,0,0,0,1,0,0,1},

{1,0,1,1,1,0,1,1,0,1},

{1,1,0,0,0,0,0,0,0,1},

{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},

}

如上所示,0对应通道方块,1代表墙。对于迷宫中的每个方块,有上下左右4个方块相邻,我们规定第i行第j列方块的位置为(i,j) 规定上方方块方位为0,顺时针方向递增编号。(i,j)上方的即为(i-1,j),下方(i+1,j),左方(i,j-1),右方(i,j+1). 为了方面回溯,我们需要有进栈出栈操作,所以我们来定义:

?

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6
struct {

int i;//当前方位行

int j;//当前方位列

int di;//下一个可走方位号

}St[MaxSize];//栈

int top=-1;//初始化栈顶指针

我们来看看文字过程~~

首先将入口进栈(初始方位为-1),在栈不空的情况下循环:取栈顶方块(不退栈),若该方块是出口,则退栈。若存在这样的方块,则将其方位保存到栈顶元素中,并将这个可走的相邻方块进栈。

对应的算法:

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void mgpath(int x1,int y1,int x2,int y2){

int i.j,di,find,k;

top++;

St[top].i=x1; St[top].j=y1; St[top].di=-1; mg[x1][y1]=-1;

while (top>-1){

i=St[top].i; j=St[top].j; di=St[top].di;

if (i==x2 && j==y2){

printf("迷宫路径如下:\\n");

for (k=0;k<=top;k++){

printf("\\t(%d,%d)",St[k].i,S[k].j);

if ((k+1)%5==0) printf("\\n"); //输出5个换一行

}

printf("\\n"); //找到一条路径后结束

return ;

}

find=0;

while (di<4 && find==0){

di++;

switch(di){

case 0: i=St[top].i-1; j=S[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;

case 3: i=St[top].i; j=St[top].j-1;break;

}

if(mg[i] [j]==0) find=1;

}

if (find==1){ //找到了下一个可走方块

St[top].di=di;//修改原栈顶的值

top++; //下一个可走方块进栈

St [top].i=i; St[top].j=j;St[top].di=-1;

mg[i] [j]=-1;//避免重复走到该方块

}

else{ //没有路径可走,进行退栈操作

mg[St[top].i] [St[top].j]=0;//让该位置变为其他路径的可走方块

top--;

}

}

printf("没有路径可走!\\n");

}

当然我们也可以用队列去求该迷宫的最优算法,这只是一个用来理解栈的例子~~~

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