Java数据结构 递归之迷宫回溯案例讲解

时间:2022-06-13 21:25:52

问题介绍:

用二维数组表示一个迷宫,设置迷宫起点和终点,输出迷宫中的一条通路

实现思路:

二维数组表示迷宫:

Java数据结构 递归之迷宫回溯案例讲解

0表示路且未走过、1表示墙、2表示通路,3表示已经走过但走不通

设置寻路方法setWay,传入地图和坐标参数

默认方向策略:下、右、上、左

假定传入的店没有走过且可以走通,将其值置为2,然后向下寻路,也就是将坐标 (i + 1, j) 传入寻路方法中

进行递归寻路,向下移动后,再次按照方向策略进行寻路,即再向下寻路,直到遇到死路,即下右左均走不通(因为将走过的路置为2,故向上也走不通,即遇到死路时回头不算通路),则将该点置为3,并返回false,回到上一个递归,找寻方向策略中剩下的方向,实现回溯

代码实现:

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public class Maze {
    public static void main(String[] args) {
        maze();
    }
    //迷宫回溯问题
    public static void maze() {
        //创建二维数组模拟迷宫
        //使用1表示墙,0表示路
        int[][] map = new int[][]{
                {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1},
                {1, 0, 0, 0, 0, 0, 1},
                {1, 0, 1, 0, 0, 0, 1},
                {1, 0, 1, 0, 1, 1, 1},
                {1, 1, 0, 0, 0, 0, 1},
                {1, 0, 1, 1, 0, 1, 1},
                {1, 0, 0, 0, 0, 0, 1},
                {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}
        };
        //输出地图
        System.out.println("迷宫:");
        for (int[] row : map) {
            for (int i : row) {
                System.out.printf("%d\t", i);
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("寻路结果:");
        //开始寻路
        setWay(map, 1, 1);
        //输出地图
        for (int[] row : map) {
            for (int i : row) {
                System.out.printf("%d\t", i);
            }
            System.out.println("");
        }
 
    }
 
    //传入地图map
    //传入开始位置(i, j)
    //如果能到达右下角(6, 5),则说明找到通路
    //0表示未走过,1表示墙,2表示可以走的通路,3表示已经走过,但是走不通
    //确定方向策略:下 -> 右 -> 上 -> 左
    //若该点走不通,则回溯
    public static boolean setWay(int[][] map, int i, int j) {
        if (map[6][5] == 2) {
            //通路已经找到
            return true;
        } else {
            if (map[i][j] == 0) {
                //如果当前点没有走过
                map[i][j] = 2;    //假定该点可以走通
                if (setWay(map, i + 1, j)) {
                    //向下走
                    return true;
                } else if (setWay(map, i, j + 1)) {
                    //向右走
                    return true;
                } else if (setWay(map, i - 1, j)) {
                    //向上走
                    return true;
                } else if (setWay(map, i, j - 1)) {
                    //向左走
                    return true;
                } else {
                    //该点走不通
                    map[i][j] = 3;
                    return false;
                }
            } else {
                //如果map[i][j] != 0
                //可能是1、2、3
                return false;
            }
        }
    }
}

输出结果:

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迷宫:
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1   0   1   0   0   0   1  
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1   1   1   1   1   1   1  
寻路结果:
1   1   1   1   1   1   1  
1   2   2   2   0   0   1  
1   3   1   2   0   0   1  
1   3   1   2   1   1   1  
1   1   0   2   2   0   1  
1   0   1   1   2   1   1  
1   0   0   0   2   2   1  
1   1   1   1   1   1   1  

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