迷宫系列（一）栈、队列、迷宫的表示和文件操作

一、栈

栈（stack）又名堆栈，它是一种特殊的线性表。其限制是仅允许在表的一端进行插入(push)和删除(pop)运算。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

由于堆叠数据结构只允许在一端进行操作，因而按照后进先出（LIFO, Last In First Out）的原理运作。
堆栈的实现一般有两种方式：链表和数组，在本程序中使用数组模拟栈结构。

二、队列

队列，又称为伫列（queue），是先进先出（FIFO, First-In-First-Out）的线性表。在具体应用中通常用链表或者数组来实现。队列只允许在后端（称为rear）进行插入(enQueue)操作，在前端（称为front）进行删除(deQueue)操作。
队列的操作方式和堆栈类似，唯一的区别在于队列只允许新数据在后端进行添加。

在本程序中使用数组模拟队列，队列的类型是循环队列。

※循环队列

1. 为什么使用循环队列

我们在程序中使用了数组来模拟队列，数组自身的限制就在于，如果不使用malloc、realloc这样的方法，数组的大小（队列的长度）必须在定义的时候明确指定，一旦队列已存数据的长度达到了数组的长度，即使队列头部已经进行了很多deQueue的操作，我们已经不能继续向队列中添加元素。为了充分利用数组的空间，我们使用循环队列。

2. 循环队列的形象解释：就像一个圈，小朋友手拉手站成一个圈

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参数解释：
front：指向队头元素的位置
rear：指向队尾元素的下一个位置（尾后）
maxsize：用数组实现的循环队列能容纳的最大元素数量 + 1，也就是说浪费了一个空间,主要用来判断队列状态
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队列的状态：
a. 一般情况：非空非满
b. 队列为空：front==rear
c. 队列满：front==(rear+1)% maxsize

3. 循环队列的使用

假设队列的maxsize为7
注意：以下示例中front与rear均代表所指向的下标的值
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初始化，front=rear=0
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入队：
enQueue(1),front=0,rear=(rear+1)%maxsize=1
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依次入队2,3,4,5,6,front=0,rear=6
注意：此时(rear+1)%maxsize=0 == front，说明队列已满，无法再插入下一个数据
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出队：
deQueue，返回front指向位置的元素(1)，front=(front+1)%maxsize=1
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入队：
enQueue(7),front=1,rear=(rear+1)%maxsize=0
出队：
deQueue,返回front指向位置的元素(2)，front=(front+1)%maxsize=2
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入队：
enQueue(8),front=2,rear=(rear+1)%maxsize=1
注意：此时(rear+1)%maxsize=2 == front，队列再次已满，无法插入
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出队：依次返回3,4,5,6 front=6,rear=1
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出队：deQueue，返回front指向位置的元素(7)，front=(front+1)%maxsize=0
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出队：deQueue，返回front指向位置的元素(8)，front=(front+1)%maxsize=1
注意：此时front == rear，队列为空，无法deQueue
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三、迷宫的表示

输入：
第一行有两个数字n m，表示迷宫的行数和列数
以下是一个n*m的矩阵，用来表示整个迷宫
输入样例：

1 ： 墙壁
0 ： 通路
S ： 起点
E ： 终点

#define START 1  //起始点#define END 2    //结束点#define WAY 3    //通路#define WALL 4   //墙壁

使用宏定义的好处：使用表情达意的人类语言终归是便于理解/使用的对吧=￣ω￣=

迷宫的保存

本程序使用结构体类型保存数组，
结构体定义：

1. 用于保存格点信息的结构体：

typedef struct _grid{  int dis;    //距离起始点的距离  int isVis;  //是否访问  int T;    //保存坐标信息(程序开头的#define)} grid;grid map[1000][1000];  //定义整个迷宫

2.用于保存点的结构体

typedef struct _point{  int x;  int y;} point;point start, end;  //保存起始结束点的信息

可还要说说使用结构体的好处：
1.简化变量定义
2.方便传参
3.使函数的返回值不限于一个玩意

四、补充知识

文件的操作

C语言提供多种文件操作函数，本程序使用fopen函数及FILE*文件指针

1.FILE*文件指针

使用方法：FILE *ptrname;//声明了一个文件指针，名为ptrname

2.fopen函数

使用方法：

文件指针=fopen(文件名,文件打开方式);新版VS这样要求：fopen_s(指向文件指针的指针，文件名，文件打开方式);

文件打开方式：（本程序中使用的）
“w” 新建一个文本文件，已存在的文件将被删除，只允许写
“a” 打开或新建一个文本文件，只允许在文件末尾追写
“r” 打开一个文本文件，文件必须存在，只允许读
示例：

FILE *in;in = fopen(“maze_in.txt”, “r”);

或

fopen_s(&in, “maze_in.txt”, “r”)

解释：定义了一个名为in的文件指针，它的操作是以只读模式打开maze_in.txt

3.如何进行文件操作

①fscanf(ptrname, ......) //后面与scanf函数的参数列表相同

②fprintf(ptrname, ......) //后面与printf函数的参数列表相同