迷宫求解
一、迷宫分析
这次的大作业是解决迷宫求解的问题，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，所以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要应用“栈”的思想假设“当前位置”指的是“在搜索过程中的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”，则放入“当前路径”，并继续朝“下一位置”探索，即切换“下一位置”为“当前位置”，如此重复直至到达出口；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”之外的其他方向继续探索；若该通道块的四周4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4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，“放入路径”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”。
二、数据结构
1) 建立一个二维数组表示迷宫的路径（0表示通道，1表示墙壁）；
2) 创建一个栈，用来存储“当前路径”，即“在搜索过程中某一时刻所在图中某个方块位置”。
1) 创建一个Int类型的二维数组intmaze[n1][n2],用来存放0和1 ；
2) 创建一个结构体用来储存数组信息(数组的横坐标X，数组的纵坐标Y，方向C)
typedef struct node
{
int x;
int y;
int c;
}linkstack;
3) 创造一个栈包括(top表示栈顶元素)
linkstack top[n1*n2];
三、算法设计
首先，创建数组的大小，此数组大小要求用户自己输入。具体算法：
printf("输入迷宫大小(提示:行列数不能超过50!):");
scanf("%d",&g);
printf("大小创建完毕,请输入迷宫:\n");
其次，用户自己定义迷宫的内容，算法：
void array(int g,int h)
{
int a,b;
for(a=0;a<g;a++)
{
for(b=0;b<h;b++)
{
scanf("%d",&maze[a][b]);
}
}
}
第三，产生迷宫，算法：
void initmaze(int g,int h)
{
int a,b;
printf("生成的迷宫是:\n");
for(a=0;a<g;a++)
{
for(b=0;b<h;b++)
{
printf(maze[a][b]?"#":" ");
}
printf("\n");
}
}
最后，迷宫寻路找到出口，其算法见源代码。根据这些算法设计，我们设计出了迷宫求解的应用。
四、源代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define n1 50//定义行范围
#define n2 50//定义列范围
typedef structnode//创建一个结构体存储数组信息
{
int x;
int y;
int c;
}linkstack;
intmaze[n1][n2]; //创建一个二维数组
linkstacktop[n1*n2]; //创建一个N*N的栈
inti,j,k,m=1,run;
void array(intg,int h) //以二维数组形式定义迷宫内容
{
int a,b;
for(a=0;a<g;a++)
{
for(b=0;b<h;b++)
{
scanf("%d",&maze[a][b]); //输入迷宫对应的数组数据
}
}
}
voidinitmaze(int g,int h){//生成迷宫
int a,b;
printf("生成的迷宫是:\n");
for(a=0;a<g;a++)
{ for(b=0;b<h;b++)
printf(maze[a][b]?"#":"");//输出迷宫图形
printf("\n");
}
}
int main()
{ int g,h,v;
int w;
printf("********** 欢迎使用迷宫求解 ********\n");
printf("***************迷宫求解请按:1 ******************\n");
printf("*************** 退出请按:2 ******************\n");
printf("**************************************************\n");
printf("输入您的选择:");
scanf("%d",&w);
switch(w)//若输入的W为1或2,则继续程序
{ case 1:printf("输入迷宫大小(提示:行列数不能超过50!):");//W为1时
scanf("%d",&g);
printf("大小创建完毕,请输入迷宫:\n");
h=g;//确定数组大小为g维
array(g,h);
for(i=0;i<=g*h;i++)
top[i].c=1;
initmaze(g,h);//生成迷宫
i=0;
top[i].x=1;//i=0时X方向对应值得和为1
top[i].y=0; //i=0时Y方向对应值得和为0
maze[1][0]=2;//入口迷宫值变为2
run=1;
v=1;
do{ //定义行走规则和出口判断
if(top[i].c<5)//若i点可到方向值小于5则向下进行
{
if(top[i].x==(g-2)&&top[i].y==(h-1))//当i点为出口时所满足的条件
{
printf("第%d条通路是:\n",m++);//输出不同的路程
for(j=0;j<=i;j++)
{
printf("(%d,%d)",top[j].x,top[j].y);
}//输出通路坐标
printf("\n");
for(j=0;j<g;j++)//求出迷宫路线图形
{
for(k=0;k<h;k++)
{
if(maze[j][k]==0)
printf("");
elseif(maze[j][k]==2)
printf("O");
elseprintf("#");
}
printf("\n");
}
maze[top[i].x][top[i].y]=0;
top[i].c=1;
i--;
top[i].c+=1;
continue;
}
switch(top[i].c)
{
case 0:
{ run=0;
if(v==1)
printf("此迷宫无通路!");
break;
}
case 1:
{ if(maze[top[i].x][top[i].y+1]==0)
{ i++;
top[i].x=top[i-1].x;
top[i].y=top[i-1].y+1;
maze[top[i].x][top[i].y]=2;
if(maze[g-2][h-1]==2) v=0;
}
else top[i].c+=1;
break;
}
case 2:
{if(maze[top[i].x-1][top[i].y]==0)
{ i++;
top[i].x=top[i-1].x-1;
top[i].y=top[i-1].y;
maze[top[i].x][top[i].y]=2;
}
else top[i].c+=1;
break;
}
case 3:
{ if(maze[top[i].x][top[i].y-1]==0)
{ i++;
top[i].x=top[i-1].x;
top[i].y=top[i-1].y-1;
maze[top[i].x][top[i].y]=2;
}
else top[i].c+=1;
break;
}
case 4:
{ if(maze[top[i].x+1][top[i].y]==0)
{ i++;
top[i].x=top[i-1].x+1;
top[i].y=top[i-1].y;
maze[top[i].x][top[i].y]=2;
}
else top[i].c+=1;
break;
}
}
}
else
{ if(i==0) return 0;
maze[top[i].x][top[i].y]=0;
top[i].c=1;
i--;
top[i].c+=1;
}
}while(run==1);
break;
case 2: printf("欢迎下次使用!");
break;
default: break;
}
return 0;
}
</span>
运行结果：
