用队列解迷宫问题

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  队列是一种先进先出的机制，用队列来解迷宫问题的思想如下：

  将起点标记为已走过并入队列;
  while (队列非空)
  {
        出队一个点p;
    
        if (p这个点是终点)
        {
            break;
        }
    
        否则沿下，右，上，左四个方向探索相邻的点
        if (和p相邻的点有路可走，并且还没走过)
        {
            将相邻的点标记为已走过并入队，它的前趋就是刚出队的p点;
        }
    }
    
    if (p点是终点)
    {
        while (p点有前趋)
        {
            打印p点的坐标;
            p点 = p点的前趋;
        }
    }
    else
    {
        没有路线可以到达终点;
    }

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#include <stdio.h>

#define MAX_ROW    8
#define MAX_COL    8

typedef struct point
{
    int row;
    int col;
}Point;

Point queue[MAX_ROW * MAX_COL];
unsigned int head = 0;
unsigned int tail = 0;
unsigned int flag = 0;

int maze[MAX_ROW][MAX_COL] = {
    0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0,
    0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1,
    0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1,
    1, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1,
    1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1,
    1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1,
    0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1,
    1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0,
};

Point FootPrints[MAX_ROW][MAX_COL] = {
    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},
    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},
    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},
    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},
    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},
    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},
    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},
    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},
};

void Print_Maze(void)
{
    int i = 0, j = 0;
    for(i = 0; i < MAX_ROW; i++)
    {
        for(j = 0; j < MAX_COL; j++)
        {
            printf("%2d", maze[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    printf("*************************************\n");
}

int QueueEmpty(void)
{
    return    head == tail;
}

void InQueue(Point p)
{
    queue[tail++] = p;
}

Point OutQueue(void)
{
    if(! QueueEmpty())
    {
        return    queue[head++];
    }
}

void Print_Foot(void)
{
    Point p = {MAX_ROW-1, MAX_COL-1};

    while(FootPrints[p.row][p.col].row != -1)
    {
        printf("{%d, %d} \n", p.row, p.col);
        p = FootPrints[p.row][p.col];
    }

    printf(" seccess out ! \n");
}

void VisitPoint(int row, int col, Point p)
{
    Point tempPoint = {row, col};

    maze[row][col] = 2;/*访问的点要标记为2*/
    InQueue(tempPoint);/*访问的点要入队列*/

    FootPrints[row][col] = p;/*当前点的坐标记录上一个点的坐标*/
}

int main(void)
{
    Point p = {0, 0};/*设定出发点*/
    maze[p.row][p.col] = 2;/*访问过的点标记为2*/
    InQueue(p);/*访问的点要入队列*/
    
    while(! QueueEmpty())
    {
        Print_Maze();/*打印迷宫图*/
        
        p = OutQueue();/*出队列*/

        if((p.row+1 == MAX_ROW) && (p.col+1 == MAX_COL))
        {
            printf("it's go out ! \n");
            flag =  1;
            break;
        }

        if((p.row+1 < MAX_ROW) && (maze[p.row+1][p.col] == 0))
        {
            VisitPoint(p.row+1, p.col, p);
        }

        if((p.col+1 < MAX_COL) && (maze[p.row][p.col+1] == 0))
        {
            VisitPoint(p.row, p.col+1, p);
        }

        if((p.row-1 >= 0) && (maze[p.row-1][p.col] == 0))
        {
            VisitPoint(p.row-1, p.col, p);
        }

        if((p.col-1 >= 0) && (maze[p.row][p.col-1] == 0))
        {
            VisitPoint(p.row, p.col-1, p);
        }
    }

    if(flag)
    {
        Print_Foot();
    }
    else
    {
        printf("No Path ! \n");
    }

    return    0;

}

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    从打印的结果可以看出，这个算法的特点是沿着每个点的各个方向同时展开搜索，每个可以走通的方向轮流往前走一步，这称为广度优先搜索
（BFS，Breadth First Search）。广度优先搜索是一种步步为营的策略，每次都从各个方向探索一步，将前线推进一步，队列中的元素总是由各个
方向上可以走得通的点组成的，可见正是队列先进先出的性质使这个算法具有了广度优先的特点。广度优先搜索还有一个特点是可以找到从起点到
终点的最短路径，而深度优先搜索找到的不一定是最短路径。
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