C语言广度优先搜索之迷宫（队列）

来源：互联网发布：手机数据开关自动打开编辑：程序博客网时间：2024/04/30 00:00

变量 head 和 tail 是队头和队尾指针， head 总是指向队头， tail 总是指向队尾的下一个元素。每个点的 predecessor 成员也是一个指针，指向它的前趋在 queue 数组中的位置。如下图所示：

广度优先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，图中的虚线就表示这个前线，队列中的元素总是由前线的点组成的，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。

#include <stdio.h>#define MAX_ROW 5#define MAX_COL 5struct point { int row, col, predecessor; } queue[512];int head = 0, tail = 0;void enqueue(struct point p){queue[tail++] = p;}struct point dequeue(void){return queue[head++];}int is_empty(void){return head == tail;}int maze[MAX_ROW][MAX_COL] = {0, 1, 0, 0, 0,0, 1, 0, 1, 0,0, 0, 0, 0, 0,0, 1, 1, 1, 0,0, 0, 0, 1, 0,};void print_maze(void){int i, j;for (i = 0; i < MAX_ROW; i++) {for (j = 0; j < MAX_COL; j++)printf("%d ", maze[i][j]);putchar('\n');}printf("*********\n");}void visit(int row, int col){struct point visit_point = { row, col, head-1 };maze[row][col] = 2;enqueue(visit_point);}int main(void){struct point p = { 0, 0, -1 };maze[p.row][p.col] = 2;enqueue(p);while (!is_empty()) {p = dequeue();if (p.row == MAX_ROW - 1 /* goal */&& p.col == MAX_COL - 1)break;if (p.col+1 < MAX_COL /* right */&& maze[p.row][p.col+1] == 0)visit(p.row, p.col+1);if (p.row+1 < MAX_ROW /* down */&& maze[p.row+1][p.col] == 0)visit(p.row+1, p.col);if (p.col-1 >= 0 /* left */&& maze[p.row][p.col-1] == 0)visit(p.row, p.col-1);if (p.row-1 >= 0 /* up */&& maze[p.row-1][p.col] == 0)visit(p.row-1, p.col);print_maze();}if (p.row == MAX_ROW - 1 && p.col == MAX_COL - 1){printf("(%d, %d)\n", p.row, p.col);while (p.predecessor != -1) {p = queue[p.predecessor];printf("(%d, %d)\n", p.row,p.col);}} elseprintf("No path!\n");return 0;}

运行结果如下：

[root@localhost arithmetic]# ./maze2.out 2 1 0 0 0 2 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 *********2 1 0 0 0 2 1 0 1 0 2 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 *********2 1 0 0 0 2 1 0 1 0 2 2 0 0 0 2 1 1 1 0 0 0 0 1 0 *********2 1 0 0 0 2 1 0 1 0 2 2 2 0 0 2 1 1 1 0 0 0 0 1 0 *********2 1 0 0 0 2 1 0 1 0 2 2 2 0 0 2 1 1 1 0 2 0 0 1 0 *********2 1 0 0 0 2 1 2 1 0 2 2 2 2 0 2 1 1 1 0 2 0 0 1 0 *********2 1 0 0 0 2 1 2 1 0 2 2 2 2 0 2 1 1 1 0 2 2 0 1 0 *********2 1 0 0 0 2 1 2 1 0 2 2 2 2 2 2 1 1 1 0 2 2 0 1 0 *********2 1 2 0 0 2 1 2 1 0 2 2 2 2 2 2 1 1 1 0 2 2 0 1 0 *********2 1 2 0 0 2 1 2 1 0 2 2 2 2 2 2 1 1 1 0 2 2 2 1 0 *********2 1 2 0 0 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 0 *********2 1 2 2 0 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 0 *********2 1 2 2 0 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 0 *********2 1 2 2 0 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 2 *********2 1 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 2 *********2 1 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 2 *********(4, 4)(3, 4)(2, 4)(2, 3)(2, 2)(2, 1)(2, 0)(1, 0)(0, 0)

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