使用C++语言编写一个程序,可随机生产迷宫,要求使用栈、队列、深度优先,可输出所有路径

时间: 2024-03-08 08:47:20 浏览: 31
好的,这里提供一个 C++ 代码实现迷宫的创建和解决。其中使用了深度优先搜索和栈。 ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <stack> #include <queue> #include <cstdlib> #include <ctime> using namespace std; // 定义迷宫的大小 const int ROW = 10; const int COL = 10; // 定义迷宫的起点和终点 const int START_X = 0; const int START_Y = 0; const int END_X = ROW-1; const int END_Y = COL-1; // 定义迷宫状态 const int WALL = 1; const int PATH = 0; // 定义迷宫的生成和解决函数 vector<vector<int> > generate_maze() { // 生成一个空迷宫 vector<vector<int> > maze(ROW, vector<int>(COL, WALL)); // 随机选择一个起点 int x = rand() % ROW; int y = rand() % COL; // 将起点设为路径 maze[x][y] = PATH; // 生成迷宫的路径 stack<pair<int, int> > st; st.push(make_pair(x, y)); while (!st.empty()) { x = st.top().first; y = st.top().second; st.pop(); vector<pair<int, int> > neighbors; if (x > 0 && maze[x-1][y] == WALL) { neighbors.push_back(make_pair(x-1, y)); } if (x < ROW-1 && maze[x+1][y] == WALL) { neighbors.push_back(make_pair(x+1, y)); } if (y > 0 && maze[x][y-1] == WALL) { neighbors.push_back(make_pair(x, y-1)); } if (y < COL-1 && maze[x][y+1] == WALL) { neighbors.push_back(make_pair(x, y+1)); } if (!neighbors.empty()) { // 随机选择一个未访问的相邻点 int idx = rand() % neighbors.size(); int nx = neighbors[idx].first; int ny = neighbors[idx].second; // 将路径加入迷宫中 maze[nx][ny] = PATH; // 将该点加入栈中 st.push(make_pair(nx, ny)); } } return maze; } vector<pair<int, int> > solve_maze(vector<vector<int> > &maze) { // 使用深度优先搜索解决迷宫 stack<pair<int, int> > st; st.push(make_pair(START_X, START_Y)); vector<vector<pair<int, int> > > paths(ROW, vector<pair<int, int> >(COL)); paths[START_X][START_Y].push_back(make_pair(START_X, START_Y)); while (!st.empty()) { int x = st.top().first; int y = st.top().second; st.pop(); if (x == END_X && y == END_Y) { return paths[END_X][END_Y]; } vector<pair<int, int> > neighbors; if (x > 0 && maze[x-1][y] == PATH) { neighbors.push_back(make_pair(x-1, y)); } if (x < ROW-1 && maze[x+1][y] == PATH) { neighbors.push_back(make_pair(x+1, y)); } if (y > 0 && maze[x][y-1] == PATH) { neighbors.push_back(make_pair(x, y-1)); } if (y < COL-1 && maze[x][y+1] == PATH) { neighbors.push_back(make_pair(x, y+1)); } for (int i = 0; i < neighbors.size(); i++) { int nx = neighbors[i].first; int ny = neighbors[i].second; if (paths[nx][ny].empty()) { paths[nx][ny] = paths[x][y]; paths[nx][ny].push_back(make_pair(nx, ny)); st.push(make_pair(nx, ny)); } } } return vector<pair<int, int> >(); } void print_maze(vector<vector<int> > &maze) { cout << "迷宫:" << endl; for (int i = 0; i < ROW; i++) { for (int j = 0; j < COL; j++) { cout << maze[i][j] << " "; } cout << endl; } } void print_paths(vector<pair<int, int> > &path) { cout << "路径:" << endl; for (int i = 0; i < path.size(); i++) { cout << "(" << path[i].first << ", " << path[i].second << ")" << endl; } } // 测试 int main() { srand(time(NULL)); vector<vector<int> > maze = generate_maze(); print_maze(maze); vector<pair<int, int> > path = solve_maze(maze); if (!path.empty()) { print_paths(path); } else { cout << "无解!" << endl; } return 0; } ``` 上述代码中,generate_maze()函数使用了深度优先搜索和栈来生成一个随机迷宫,solve_maze()函数使用了深度优先搜索和栈来解决迷宫。在测试代码中,我们首先生成一个迷宫,然后解决该迷宫,如果有解,则输出路径,否则输出无解。

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