数据结构中,求解迷宫问题的程序算法,,, 30
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// test_03.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include<iostream>
using namespace std;
struct PosType /* 迷宫坐标位置类型 */
{
int x; /* 行值 */
int y; /* 列值 */
};
int Maze[5][5] =
{
{0, 0, 0, 0, 0},
{0, 1, 0, 0, 0},
{0, 1, 0, 0, 0},
{0, 1, 1, 1, 0},
{0, 0, 0, 0, 0}
};
#define MAXLENGTH 5
int curstep=1;
int a[MAXLENGTH];
int b[MAXLENGTH];
struct SElemType/* 栈的元素类型 */
{
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"(0~3表示东~北) */
};
#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 */
struct SqStack //SqStack
{
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 */
}; /* 顺序栈 */
bool InitStack(SqStack *S)
{ /* 构造一个空栈S */
(*S).base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!(*S).base)
{
exit(1); /* 存储分配失败 */
}
(*S).top=(*S).base;
(*S).stacksize=STACK_INIT_SIZE;
return true;
}
bool 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(1); /* 存储分配失败 */
}
(*S).top=(*S).base+(*S).stacksize;
(*S).stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*((*S).top)++=e;
return true;
}
bool 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;
}
bool 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 false;
*e=*(--(*S).top);
return true;
}
bool Pass(PosType b)
{ /* 当迷宫m的b点的序号为1(可通过路径),return true, 否则,return false */
if(Maze[b.x][b.y]==1)
return true;
else
return false;
}
void FootPrint(PosType a)
{ /* 使迷宫m的a点的序号变为足迹(curstep) */
Maze[a.x][a.y]=curstep;
}
PosType NextPos(PosType c,int di)
{ /* 根据当前位置及移动方向,返回下一位置 */
PosType direc[4]={{0,1},{1,0},{-1,0},{0,-1}};
/* 移动方向,依次为东南西北 */
c.x+=direc[di].x;
c.y+=direc[di].y;
return c;
}
void MarkPrint(PosType b)
{ /* 使迷宫m的b点的序号变为-1(不能通过的路径) */
Maze[b.x][b.y]=-1;
}
void Print(int x,int y)
{ /* 输出迷宫的解 */
int i,j;
for(i=0;i<x;i++)
{
for(j=0;j<y;j++)
cout<<"\t"<<Maze[i][j];
cout<<endl;
}
}
bool MazePath(PosType start,PosType end)
{
SqStack S;
SElemType e;
InitStack(&S);
a[0]=start.x;
b[0]=start.y;
PosType curpos=start;
do
{
if(Pass(curpos))
{ /* 当前位置可以通过,即是未曾走到过的通道块 */
FootPrint(curpos); /* 留下足迹 */
a[curstep]=curpos.x;
b[curstep]=curpos.y;
e.di=0;
e.ord=curstep;
e.seat.x=curpos.x;
e.seat.y=curpos.y;
Push(&S,e);
// printf("PUSH1 %d,%d,%d,%d \n",e.seat.x,e.seat.y,e.di,e.ord);
if(curpos.x==end.x&&curpos.y==end.y)
return true;
curpos=NextPos(curpos,e.di);
curstep++;
}
else
{ /* 当前位置不能通过 */
if(!StackEmpty(S))
{
Pop(&S,&e); /* 退栈到前一位置 */
// printf("POP1 %d,%d,%d,%d \n",e.seat.x,e.seat.y,e.di,e.ord);
curstep--;
while((e.di==3) && (!StackEmpty(S)))
{
MarkPrint(e.seat);
Pop(&S,&e);
printf("POP2 %d,%d,%d,%d \n",e.seat.x,e.seat.y,e.di,e.ord);
curstep--;
}
if(e.di<3) /* 没到最后一个方向(北) */
{
e.di++;
// e.seat.x=curpos.x;
// e.seat.y=curpos.y;
Push(&S,e);
// printf("PUSH2 %d,%d,%d,%d \n",e.seat.x,e.seat.y,e.di,e.ord);
curpos=NextPos(e.seat,e.di);
curstep++;
}
}
}
}while(!StackEmpty(S));
return false;
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
PosType begin,end;
begin.x = 1;
begin.y = 1;
end.x = 3;
end.y = 3;
if(MazePath(begin,end)) /* 求得一条通路 */
{
cout<<"此迷宫从入口到出口的一条路径如下:"<<endl;
Print(5,5); /* 输出此通路 */
for(int i=1;i<curstep;i++)
{
cout<<"("<<a[i]<<","<<b[i]<<")"<<"->";
}
cout<<"("<<a[curstep]<<","<<b[curstep]<<")"<<endl;
}
else
{
cout<<"此迷宫没有从入口到出口的路径"<<endl;
}
system("pause");
return 0;
}
//
#include "stdafx.h"
#include<iostream>
using namespace std;
struct PosType /* 迷宫坐标位置类型 */
{
int x; /* 行值 */
int y; /* 列值 */
};
int Maze[5][5] =
{
{0, 0, 0, 0, 0},
{0, 1, 0, 0, 0},
{0, 1, 0, 0, 0},
{0, 1, 1, 1, 0},
{0, 0, 0, 0, 0}
};
#define MAXLENGTH 5
int curstep=1;
int a[MAXLENGTH];
int b[MAXLENGTH];
struct SElemType/* 栈的元素类型 */
{
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"(0~3表示东~北) */
};
#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 */
struct SqStack //SqStack
{
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 */
}; /* 顺序栈 */
bool InitStack(SqStack *S)
{ /* 构造一个空栈S */
(*S).base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!(*S).base)
{
exit(1); /* 存储分配失败 */
}
(*S).top=(*S).base;
(*S).stacksize=STACK_INIT_SIZE;
return true;
}
bool 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(1); /* 存储分配失败 */
}
(*S).top=(*S).base+(*S).stacksize;
(*S).stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*((*S).top)++=e;
return true;
}
bool 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;
}
bool 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 false;
*e=*(--(*S).top);
return true;
}
bool Pass(PosType b)
{ /* 当迷宫m的b点的序号为1(可通过路径),return true, 否则,return false */
if(Maze[b.x][b.y]==1)
return true;
else
return false;
}
void FootPrint(PosType a)
{ /* 使迷宫m的a点的序号变为足迹(curstep) */
Maze[a.x][a.y]=curstep;
}
PosType NextPos(PosType c,int di)
{ /* 根据当前位置及移动方向,返回下一位置 */
PosType direc[4]={{0,1},{1,0},{-1,0},{0,-1}};
/* 移动方向,依次为东南西北 */
c.x+=direc[di].x;
c.y+=direc[di].y;
return c;
}
void MarkPrint(PosType b)
{ /* 使迷宫m的b点的序号变为-1(不能通过的路径) */
Maze[b.x][b.y]=-1;
}
void Print(int x,int y)
{ /* 输出迷宫的解 */
int i,j;
for(i=0;i<x;i++)
{
for(j=0;j<y;j++)
cout<<"\t"<<Maze[i][j];
cout<<endl;
}
}
bool MazePath(PosType start,PosType end)
{
SqStack S;
SElemType e;
InitStack(&S);
a[0]=start.x;
b[0]=start.y;
PosType curpos=start;
do
{
if(Pass(curpos))
{ /* 当前位置可以通过,即是未曾走到过的通道块 */
FootPrint(curpos); /* 留下足迹 */
a[curstep]=curpos.x;
b[curstep]=curpos.y;
e.di=0;
e.ord=curstep;
e.seat.x=curpos.x;
e.seat.y=curpos.y;
Push(&S,e);
// printf("PUSH1 %d,%d,%d,%d \n",e.seat.x,e.seat.y,e.di,e.ord);
if(curpos.x==end.x&&curpos.y==end.y)
return true;
curpos=NextPos(curpos,e.di);
curstep++;
}
else
{ /* 当前位置不能通过 */
if(!StackEmpty(S))
{
Pop(&S,&e); /* 退栈到前一位置 */
// printf("POP1 %d,%d,%d,%d \n",e.seat.x,e.seat.y,e.di,e.ord);
curstep--;
while((e.di==3) && (!StackEmpty(S)))
{
MarkPrint(e.seat);
Pop(&S,&e);
printf("POP2 %d,%d,%d,%d \n",e.seat.x,e.seat.y,e.di,e.ord);
curstep--;
}
if(e.di<3) /* 没到最后一个方向(北) */
{
e.di++;
// e.seat.x=curpos.x;
// e.seat.y=curpos.y;
Push(&S,e);
// printf("PUSH2 %d,%d,%d,%d \n",e.seat.x,e.seat.y,e.di,e.ord);
curpos=NextPos(e.seat,e.di);
curstep++;
}
}
}
}while(!StackEmpty(S));
return false;
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
PosType begin,end;
begin.x = 1;
begin.y = 1;
end.x = 3;
end.y = 3;
if(MazePath(begin,end)) /* 求得一条通路 */
{
cout<<"此迷宫从入口到出口的一条路径如下:"<<endl;
Print(5,5); /* 输出此通路 */
for(int i=1;i<curstep;i++)
{
cout<<"("<<a[i]<<","<<b[i]<<")"<<"->";
}
cout<<"("<<a[curstep]<<","<<b[curstep]<<")"<<endl;
}
else
{
cout<<"此迷宫没有从入口到出口的路径"<<endl;
}
system("pause");
return 0;
}
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