迷宫(回溯算法)
来源:互联网 发布:迅雷会员获取软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 00:40
要想解决迷宫问题,首先搞明白八皇后,迷宫问题是回溯和贪心的产物。
题目:现有一个迷宫如图:
黄色五角星为迷宫的起点,红色五角星为迷宫的终点。
要求:找到从起点到终点的所有路线。
思路:我们的目的为了到达终点,所以一定要向着终点的方向出发。
因为迷宫的终点在起点的右下角。
所以我们选择路径时先考虑向下走,
走不通考虑向右走,
走不通考虑向上,
最后考虑向左。
这样就会总有一次到达终点。
思路
1、将“小人”放到起点。
2、判断这个方向是否能走,(起始方向向下)
(1)如果能走,走这条路,并记录这条路已经被走过了
(2)如果不能走,
(a)换个方向,重复步骤 2。如果4个方向都不能走,退回上一步的位置,擦掉这条路被走过的记录,并重复步骤2。
3、如果下一步的坐标是终点坐标,说明一条路径已经诞生了。输出这条路径。并退回上一步,重复步骤2中的(a),继续探索下一条路径。
思考
什么时候“小人”将所有路径走完?
“小人”将起点向上开始走到终点的路径都走完。(此题的迷宫起点向上和向左是没有路的,所以应该是“小人”从起点开始向右走过的路径都走完)
算法实现
首先声明一个数组用来存储方向:
int move[4][2] = { { 1, 0 }, { 0, 1 }, { -1, 0 }, { 0, -1 } };//分别代表向下、向右、向上、向左
当前位置的坐标加上指定的数组元素,就是下一步的坐标。
定义迷宫:
Maze[9][10];
为了记录走过的路:定义一个迷宫副本:
copyMaze[9][10];
记录路线(每一步的坐标):
way[100][2] = { { 1, 1 } };//用来存储路线(将起点坐标添加进去)
约定:
迷宫数组中:
墙为0、路为-1。
具体实现方法:
#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<windows.h>int Maze[9][10] = { 0 };int move[4][2] = { { 1, 0 }, { 0, 1 }, { -1, 0 }, { 0, -1 } };//分别代表向下、向右、向上、向左int way[100][2] = { { 1, 1 } };//用来存储路线(将起点坐标添加进去)int copyMaze[9][10] = { 0 };//用来记录走过的路int top = 0;//用来记录步数,并用来指向最后一步的坐标int count = 0;//用来统计有多少种走法//制作迷宫路线void makeAMap(){ //制作迷宫的路线 Maze[1][1] = Maze[1][2] = -1; Maze[2][1] = Maze[2][2] = Maze[2][3] = -1; Maze[3][1] = Maze[3][2] = Maze[3][3] = Maze[3][4] = Maze[3][5] = Maze[3][6] = -1; Maze[4][3] = Maze[4][1] = Maze[4][4] = Maze[4][6] = -1; Maze[5][1] = Maze[5][4] = Maze[5][6] = Maze[5][7] = Maze[5][8] = -1; Maze[6][1] = Maze[6][2] = Maze[6][4] = Maze[6][5] = Maze[6][6] = Maze[6][8] = -1; Maze[7][6] = Maze[7][7] = Maze[7][8] = -1;}//将路径添加到迷宫中void addWay(){ int go = top; Maze[1][1] = 1; for (int tag = top; tag > -1; tag--){ Maze[way[tag][0]][way[tag][1]] = 1 + go--; }}//在迷宫删除上一条路径void delWay(){ for (int tag = top; tag > -1; tag--){ Maze[way[tag][0]][way[tag][1]] = -1; }}//打印迷宫void printMap(){ printf("第%d组\n", ++count); int num = 0; unsigned int block = 32936; unsigned int blank = 8224; addWay(); printf(" 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9\n"); for (int i = 0; i < 9; i++){ printf("%d ", num++); for (int j = 0; j < 10; j++){ if (Maze[i][j] == 0){ printf("%s", &block); } else if (Maze[i][j] == -1){ printf("%s", &blank); } else{ printf("%2d", Maze[i][j]); } } printf("\n"); } printf("\n\n"); delWay();}void maze(int x, int y){ for (int i = 0; i < 4; i++){ int a = x + move[i][0]; int b = y + move[i][1]; if (Maze[a][b] && !copyMaze[a][b]){ //如果有路,并且没有被走过 copyMaze[a][b] = 1;//走这条路 //记录这条路已经被走过了 way[++top][0] = a; way[top][1] = b; if (a == 7 && b == 8){ printMap(); } else{ maze(a, b); } //回到上一步,并擦除这一步的痕迹 top--; copyMaze[a][b] = 0; } }}int main(void){ makeAMap(); copyMaze[1][1] = -1; maze(1,1); system("pause"); return 0;}
调试结果:
这个迷宫一共有56种走法:
第1种:
第56种:
注意第二部的位置,以此验证思考题。
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