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},
}
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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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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
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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" );
}
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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~~~
感谢阅读,希望能帮助到大家,谢谢大家对本站的支持!
原文链接:http://www.imooc.com/article/5597