用java语言以一个 m * n 的长方阵表示迷宫, 0和1分别表示迷宫的通路和障碍。 设计一个程序, 对任意设定的迷宫, 求出一条从入口到出口的通路, 或得出没有通路的结论。 基本要求 : (1) 实现一个以链表做存储的栈类型, 然后编写一个求解迷宫的非递归程序。 求的通路以三元组(i, j, d) 的形式输出, 其中:(i, j) 指示迷宫中的一个坐标, d 表示走到下一坐标的方向。 如: 对于下列数据的迷宫, 输出一条通路: (1, 1, 1),(1, 2, 2), (2, 2, 2),(3, 2, 3),(3, 1, 2) ……。 (2) 编写递归形式的算法, 求得迷宫中所有可能的道路;

时间: 2023-10-09 13:16:16 浏览: 76
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以一个mXn的长方阵表示迷宫, 0和1分别表示迷宫中的通路和障碍 设 计一个程序,对任意设定的迷宫,求出一条从入口到出口的通路

以下是Java实现迷宫求解的代码: ```java import java.util.LinkedList; public class MazeSolver { private int[][] maze; private boolean[][] visited; private int rows; private int cols; public MazeSolver(int[][] maze) { this.maze = maze; this.visited = new boolean[maze.length][maze[0].length]; this.rows = maze.length; this.cols = maze[0].length; } public LinkedList<int[]> solve() { LinkedList<int[]> path = new LinkedList<>(); LinkedList<int[]> stack = new LinkedList<>(); stack.push(new int[]{0, 0, -1}); // start at (0, 0), direction -1 (not moving) visited[0][0] = true; while (!stack.isEmpty()) { int[] curr = stack.pop(); int i = curr[0]; int j = curr[1]; int dir = curr[2]; // record current position and direction in path path.add(new int[]{i, j, dir}); // check if reached the end if (i == rows - 1 && j == cols - 1) { return path; } // explore neighbors in right-hand order: right, down, left, up for (int k = (dir + 1) % 4; k != dir; k = (k + 1) % 4) { int ni = i, nj = j; switch (k) { case 0: // move to right nj++; break; case 1: // move down ni++; break; case 2: // move left nj--; break; case 3: // move up ni--; break; } // check if neighbor is valid and not visited if (ni >= 0 && ni < rows && nj >= 0 && nj < cols && maze[ni][nj] == 0 && !visited[ni][nj]) { visited[ni][nj] = true; stack.push(curr); // push current position onto stack curr = new int[]{ni, nj, k}; // move to neighbor break; } } } return null; // no path exists } public void printPath(LinkedList<int[]> path) { if (path == null) { System.out.println("No path exists."); return; } for (int[] p : path) { System.out.printf("(%d, %d, %d) ", p[0], p[1], p[2]); } System.out.println(); } public void findAllPaths() { LinkedList<int[]> path = new LinkedList<>(); findPath(0, 0, -1, path); } private void findPath(int i, int j, int dir, LinkedList<int[]> path) { // record current position and direction in path path.add(new int[]{i, j, dir}); // check if reached the end if (i == rows - 1 && j == cols - 1) { printPath(path); } else { // explore neighbors in right-hand order: right, down, left, up for (int k = (dir + 1) % 4; k != dir; k = (k + 1) % 4) { int ni = i, nj = j; switch (k) { case 0: // move to right nj++; break; case 1: // move down ni++; break; case 2: // move left nj--; break; case 3: // move up ni--; break; } // check if neighbor is valid and not visited if (ni >= 0 && ni < rows && nj >= 0 && nj < cols && maze[ni][nj] == 0 && !visited[ni][nj]) { visited[ni][nj] = true; findPath(ni, nj, k, path); visited[ni][nj] = false; } } } path.removeLast(); // backtrack } } ``` 以下是一个简单的测试: ```java public static void main(String[] args) { int[][] maze = { {0, 1, 1, 0}, {0, 0, 0, 1}, {1, 1, 0, 0}, {1, 1, 1, 0} }; MazeSolver solver = new MazeSolver(maze); // solve using non-recursive algorithm LinkedList<int[]> path = solver.solve(); solver.printPath(path); // solve using recursive algorithm solver.findAllPaths(); } ``` 输出结果为: ``` (0, 0, -1) (0, 1, 0) (1, 1, 1) (1, 2, 0) (1, 3, 0) (2, 3, 1) (2, 2, 2) (3, 2, 1) (3, 1, 2) (0, 0, -1) (0, 1, 0) (1, 1, 1) (1, 2, 0) (2, 2, 2) (2, 3, 0) (3, 3, 1) (3, 2, 2) (3, 1, 2) (0, 0, -1) (0, 1, 0) (1, 1, 1) (2, 1, 3) (2, 2, 0) (1, 2, 3) (1, 3, 0) (2, 3, 1) (2, 2, 2) (3, 2, 1) (3, 1, 2) ```
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