数据结构----迷宫问题

来源：互联网发布：定金和尾款淘宝客编辑：程序博客网时间：2024/05/17 23:29

迷宫问题总共包三个头文件函数（Stack.h,Maze.h,AFXSTD.H），两个cpp函数和一个主函数(main)，下面分次介绍出来如何实现及测试后数据和通路。

Stcak.h(栈的基本操作函数声明)

#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT    10//------------  栈的顺序存储实现  ------------------------------typedef struct {int row; //迷宫中的行    int col; //迷宫中的列}PosType;//坐标(row,col)typedef struct{    int step;    //当前位置在路径上的"序号"    PosType seat;    //当前的坐标位置    DirectiveType  di;        //往下一个坐标位置的方向}SElemType;//栈的元素类型typedef struct{    SElemType *base;    SElemType *top;    int stacksize;}SqStack;Status InitStack(SqStack &s);//栈的创建,即构造一个空栈Status GetTop(SqStack s,SElemType &e);//如栈不为空，用e返回栈顶元素Status Push(SqStack &s, SElemType e);//在栈中插入元素Status Pop(SqStack &s, SElemType &e);//删除栈顶元素Status StackEmpty(SqStack s);//判断栈为不为空Status DestoryStack(SqStack &s);//销毁栈

Maze.h（迷宫的建立所需函数声明）

#define ROW 10        //迷宫的行数#define COL 10        //迷宫的列数#define Status int      typedef struct{    int m,n;    int arr[RANGE][RANGE];}MazeType;      Status InitMaze(MazeType &maze, int a[ROW][COL], int row, int col);Status Pass(MazeType maze,PosType curpos);//判断能否通过Status FootPrint(MazeType &maze,PosType curpos); //留下足迹Status MarkPrint(MazeType &maze,PosType curpos);//留下不能通过的标记//SElemType CreateSElem(int step, PosType pos, int di);PosType NextPos(PosType curpos, DirectiveType di);//curpos当前位置//返回当前节点的下一节点Status PosEqual(PosType pos1, PosType pos2);//判断两节点是否相等void PrintMaze(MazeType maze,int row,int col);Status MazePath(MazeType &maze,PosType start, PosType end);//求解一条路径

AFXSTD.H（一些头文件）

#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#define    TRUE    1#define    FALSE    0#define    OK        1#define    ERROR    0#define OVERFLOW    -2   typedef int   Status;                //函数的返回值typedef int DirectiveType;        //下一个通道方向#define RANGE    100            //迷宫大小

Stack.cpp（栈功能的实现）

#include "AFXSTD.H"       #include "Stack.h"               #include "Maze.h"    Status InitStack(SqStack &s){ //栈的初始化    s.base = (SElemType * ) malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType));    if(!s.base) exit(OVERFLOW);    s.top=s.base;    s.stacksize=STACK_INIT_SIZE;    return OK;}//InitStackStatus GetTop(SqStack s, SElemType &e ){    if( s.top == s.base) return ERROR;    e = *(s.top-1);    return OK;}//GetTopStatus Push(SqStack &s, SElemType e){    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);        s.top = s.base + s.stacksize;        s.stacksize += STACKINCREMENT;    }    *s.top++ = e;    return OK;}//PushStatus Pop(SqStack &s, SElemType &e){    if(s.top==s.base)return ERROR;    e = * --s.top;    return OK;}//PopStatus StackEmpty(SqStack s){    return s.base == s.top;}//StackEmptyStatus DestoryStack(SqStack &s){free(&s);return OK;}

Maze.cpp(迷宫的函数实现)

#include "AFXSTD.H"       #include "Stack.h"               #include "Maze.h"    Status InitMaze(MazeType &maze, int a[][COL], int row, int col){    //设置迷宫maze的初值,包括加上边缘一圈的值    for(int i=1;i<=row;i++){        for(int j=1;j<=col;j++){            maze.arr[i][j] = a[i-1][j-1];        }    }    //加上围墙    for(int j=0;j<=col+1;j++){        maze.arr[0][j] = maze.arr[row+1][j]=1;    }    for(i=0;i<=row+1;i++){        maze.arr[i][0] = maze.arr[i][col+1]=1;    }    maze.m = row, maze.n = col;    return OK;}//InitMazeStatus Pass(MazeType maze,PosType curpos){ //判断当前节点是否通过    if(maze.arr[curpos.row][curpos.col] == 0)  return 1; else return 0;}//Pass(MazeStatus FootPrint(MazeType &maze,PosType curpos){ //留下足迹    maze.arr[curpos.row][curpos.col]=2;//走过且走得通    return OK;}//FootPrintStatus MarkPrint(MazeType &maze,PosType curpos){//留下不能通过的标记    maze.arr[curpos.row][curpos.col]=3;  //走过但走不通    return OK;}//MarkPrintSElemType CreateSElem(int step, PosType pos, int di){       SElemType e;    e.step = step;    e.seat = pos;    e.di = di;    return e;}//CreateSElemPosType NextPos(PosType curpos, DirectiveType di)//curpos当前位置{//返回当前节点的下一节点    PosType pos = curpos;    switch(di)    {    case 1:        //东        pos.col++;        break;    case 2:        //南        pos.row++;        break;    case 3:        //西        pos.col--;        break;    case 4:        //北        pos.row--;        break;    }    return pos;}//NextPosStatus PosEqual(PosType pos1, PosType pos2){//判断是不是出口    if(pos1.row==pos2.row && pos1.col==pos2.col)  return 1; else  return 0;}//PosEquarevoid PrintMaze(MazeType maze,int row,int col){//打印路径 int i,j; printf("  "); for(i=0;i<=COL+1;i++)//打印列数名  printf("-",i); printf("\n"); for(i=0;i<=row+1;i++) {       printf("%d  ",i);//打印行数名        for(j=0;j<=col+1;j++){            switch(maze.arr[i][j]){            case 0:                printf("  ");//没走过，但是通路                break;            case 2:                printf("* ");//走过且走得通                break;            case 3:                printf("@ ");//走过但走不通                break;            case 1:                printf("# ");//障碍                break;  // default: break;}              }  printf("\n");    }}//PrintMazeStatus MazePath(MazeType &maze,PosType start, PosType end){ //求解迷宫maze中,从入口start到出口end的一条路径    SqStack s; SElemType e;    InitStack(s);    PosType curpos = start;    int curstep = 1;                //探索第一步    do{        if( Pass(maze,curpos) ){    //如果当前位置可以通过,即是未曾走到的通道块            FootPrint(maze,curpos);            //留下足迹            e = CreateSElem(curstep,curpos,1);    //创建元素            Push(s,e);            if( PosEqual(curpos,end) )    return TRUE;            curpos =NextPos(curpos,1);            //获得下一节点: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                }if(e.di<4){                    e.di++; //换一个方向探索Push(s,e);                                curpos = NextPos(e.seat,e.di);    //设定当前位置是该方向上的相邻块                }                            }        }    }while(!StackEmpty(s));    return FALSE;}

main（）

#include "AFXSTD.H"       #include "Stack.h"               #include "Maze.h"           int main(){ char cmd;//命令int i,j;PosType start,end;MazeType maze;    int a[ROW][COL]={{0,0,1,0,0,0,0,1,0,1},{1,0,1,0,1,1,0,1,1,0},{1,0,0,0,1,1,0,0,0,1},{0,1,0,1,1,0,0,1,1,1},{0,1,0,0,1,1,0,1,0,0},{1,0,1,0,1,1,0,0,1,0},{0,1,1,0,0,0,1,0,1,1},{0,1,0,1,1,0,0,0,0,0},{0,1,1,0,0,1,1,1,1,0},{1,0,1,0,1,1,0,0,1,0}};printf("\n----------原始迷宫(不加外围围墙)(0 表示通路，1 表示障碍)---------\n");for(i=0;i<9;i++){for(j=0;j<9;j++){printf("%d ",a[i][j]);}printf("\n");}    InitMaze(maze,a,ROW,COL);do{int flag=0;//是不是越界de标志。0即没越界执行下一步，1即循环再次输入do{printf("\n输入迷宫入口坐标( <1,1>到<10,10>之间 ): ");scanf("%d%d",&start.row,&start.col);if(start.col>maze.n || start.row>maze.m ||start.col<=0||start.row<=0){printf("越界!");flag=1;}else flag=0;}while(flag);do{printf("输入迷宫出口坐标( <1,1>到<10,10>之间 ): ");scanf("%d%d",&end.row , &end.col);if( end.col>maze.n || end.row>maze.m ||end.col<=0||end.row<=0){printf("越界!\n");flag=1;}else flag=0;}while(flag);if(MazePath(maze,start,end))//找到一条路径{printf("\n---------从当前入口到出口有通路 * 组成的路径----------\n");PrintMaze(maze,ROW,COL);}elseprintf("\n---------从入口到出口没有通路!-----\n");printf("\n 需要继续吗？: ");scanf(" %c",&cmd);}while(cmd=='Y'||cmd=='y');return 0;}

所需功能可以实现下面将测试结果显示出来

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