HNCU1742：算法3-3：迷宫

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题目描述

有一个 10 x 10 的迷宫，起点是‘S’，终点是‘E’，墙是‘#’，道路是空格。一个机器人从起点走到终点。当机器人走到一个通道块，前面已经没有路可走时，它会转向到当前面向的右手方向继续走。如果机器人能够过，则留下足迹‘*’，如果走不通，则留下标记‘!’。

下面给出书中的算法，请你模拟机器人的走法输出最终的状态。

图：迷宫算法

输入格式

一个 10 x 10 的二维字符数组。

输出

机器人走过的路径状态。

样例输入

##########
#S #   # #
#  #   # #
#    ##  #
# ###    #
#   #    #
# #   #  #
# ### ## #
##      E#
##########

样例输出

##########
#**#!!!# #
# *#!!!# #
#**!!##  #
#*###    #
#***#    #
# #***#  #
# ###*## #
##   ****#
##########

 

#include<string.h>#include<ctype.h>#include<malloc.h> /* malloc()等 */#include<limits.h> /* INT_MAX等 */#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */#include<stdlib.h> /* atoi() *//* 函数结果状态代码 */#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW 0typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */typedef int Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE */#define MAXLENGTH 25 /* 设迷宫的最大行列为25 */#define STACK_INIT_SIZE 10 /* 存储空间初始分配量 */#define STACKINCREMENT 2 /* 存储空间分配增量 */typedef struct{    int r, c;                // 以行号和列号作为“坐标位置”类型} PosType;typedef struct{    int ord;                // 通道块在路径上的序号    PosType seat;        // 通道块在迷宫中的“坐标位置”    int di;                        // 从此通道块走向下一通道块的“方向”} SElemType;                       // 定义堆栈元素的类型typedef struct{    SElemType * base;                        // 在栈构造之前和销毁之后，base的值为NULL    SElemType * top;                        // 栈顶指针    int stacksize;                                // 当前已分配的存储空间，以元素为单位} SqStack;typedef struct{    char arr[10][11];} MazeType;       // 定义迷宫类型（二维字符数组）/* 定义墙元素值为0,可通过路径为1,不能通过路径为-1,通过路径为足迹 */Status Pass(MazeType MyMaze, PosType CurPos){    if (MyMaze.arr[CurPos.r][CurPos.c]==' ' || MyMaze.arr[CurPos.r][CurPos.c]=='S' || MyMaze.arr[CurPos.r][CurPos.c]=='E')        return 1; // 如果当前位置是可以通过，返回1    else        return 0; // 其它情况返回0}void FootPrint(MazeType &MyMaze, PosType CurPos){    MyMaze.arr[CurPos.r][CurPos.c] = '*';}PosType NextPos(PosType CurPos, int Dir){    PosType ReturnPos;    switch (Dir)    {    case 1:        ReturnPos.r = CurPos.r;        ReturnPos.c = CurPos.c + 1;        break;    case 2:        ReturnPos.r = CurPos.r + 1;        ReturnPos.c = CurPos.c;        break;    case 3:        ReturnPos.r = CurPos.r;        ReturnPos.c = CurPos.c - 1;        break;    case 4:        ReturnPos.r = CurPos.r - 1;        ReturnPos.c = CurPos.c;        break;    }    return ReturnPos;}void MarkPrint(MazeType &MyMaze, PosType CurPos){    MyMaze.arr[CurPos.r][CurPos.c] = '!';}Status InitStack(SqStack *S){    /* 构造一个空栈S */    (*S).base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));    if(!(*S).base)        exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */    (*S).top=(*S).base;    (*S).stacksize=STACK_INIT_SIZE;    return OK;}Status Push(SqStack *S,SElemType e){    /* 插入元素e为新的栈顶元素 */    if((*S).top-(*S).base>=(*S).stacksize) /* 栈满，追加存储空间 */    {        (*S).base=(SElemType *)realloc((*S).base,((*S).stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));        if(!(*S).base)            exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */        (*S).top=(*S).base+(*S).stacksize;        (*S).stacksize+=STACKINCREMENT;    }    *((*S).top)++=e;    return OK;}Status StackEmpty(SqStack S){    /* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */    if(S.top==S.base)        return TRUE;    else        return FALSE;}Status Pop(SqStack *S,SElemType *e){    /* 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR */    if((*S).top==(*S).base)        return ERROR;    *e=*--(*S).top;    return OK;}Status MazePath(MazeType &maze, PosType start, PosType end){    // 算法3.3    // 若迷宫maze中从入口 start到出口 end的通道，则求得一条存放在栈中    // （从栈底到栈顶），并返回TRUE；否则返回FALSE    SqStack S;    PosType curpos;    int curstep;    SElemType e;    InitStack(&S);    curpos = start; // 设定"当前位置"为"入口位置"    curstep = 1; // 探索第一步    do    {        if (Pass(maze, curpos))   // 当前位置可通过，即是未曾走到过的通道块        {            FootPrint(maze, curpos); // 留下足迹            e.di = 1;            e.ord = curstep;            e.seat = curpos;            Push(&S, e); // 加入路径            if (curpos.r == end.r && curpos.c == end.c)                return (TRUE); // 到达终点（出口）            curpos = NextPos(curpos, 1); // 下一位置是当前位置的东邻            curstep++; // 探索下一步        }        else     // 当前位置不能通过        {            if (!StackEmpty(S))            {                Pop(&S, &e);                while (e.di == 4 && !StackEmpty(S))                {                    MarkPrint(maze, e.seat);                    Pop(&S, &e); // 留下不能通过的标记，并退回一步                } // while                if (e.di < 4)                {                    e.di++;                    Push(&S, e); // 换下一个方向探索                    curpos = NextPos(e.seat, e.di); // 当前位置设为新方向的相邻块                } // if            } // if        } // else    }    while (!StackEmpty(S));    return FALSE;} // MazePathint main(){    int i, j;    PosType start, end;                                                // 起点终点坐标    MazeType maze;                                                        // 迷宫    memset(maze.arr, 0, sizeof(maze.arr)); // 将字符串设置为空    for(i=0; i<10; i++) // 读取迷宫数据    {        gets(maze.arr[i]);        for(j=0; j<10; j++)        {            if(maze.arr[i][j] == 'S') // 获得起点坐标            {                start.r = i;                start.c = j;            }            else if(maze.arr[i][j] == 'E')  // 获得终点坐标            {                end.r = i;                end.c = j;            }        }    }    MazePath(maze, start, end); // 移动    for(i=0; i<10; i++) // 输出状态    {        puts(maze.arr[i]);    }    return 0;}