用C++编写迷宫求解 1、问题描述 可以输入一个任意大小的迷宫数据,用非递归的方法求出一条走出迷宫的路径,并将路径输出。 要求 请写明:存储结构、基本算法(可以使用程序流程图)、源程序、测试数据和结果、算法的时间复杂度、另外可以提出算法的改进方法。
时间: 2024-03-05 12:53:43 浏览: 54
好的,下面是C++的实现代码:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <stack>
#include <unordered_set>
using namespace std;
// 存储结构
vector<vector<int>> maze;
unordered_set<int> visited;
unordered_map<int, int> parent;
// 基本算法
void solve_maze(vector<vector<int>>& maze, int start_x, int start_y, int end_x, int end_y) {
int start = start_x * maze[0].size() + start_y;
int end = end_x * maze[0].size() + end_y;
stack<int> s;
s.push(start);
visited.insert(start);
while (!s.empty()) {
int node = s.top();
s.pop();
int x = node / maze[0].size();
int y = node % maze[0].size();
if (node == end) {
vector<int> path;
while (node != start) {
path.push_back(node);
node = parent[node];
}
path.push_back(start);
reverse(path.begin(), path.end());
for (int i = 0; i < path.size(); i++) {
int x = path[i] / maze[0].size();
int y = path[i] % maze[0].size();
cout << "(" << x << ", " << y << ") ";
}
cout << endl;
break;
}
for (auto& [dx, dy] : vector<pair<int, int>>{{0, 1}, {0, -1}, {1, 0}, {-1, 0}}) {
int nx = x + dx;
int ny = y + dy;
int next = nx * maze[0].size() + ny;
if (nx >= 0 && nx < maze.size() && ny >= 0 && ny < maze[0].size() &&
maze[nx][ny] == 0 && visited.count(next) == 0) {
s.push(next);
visited.insert(next);
parent[next] = node;
}
}
}
}
int main() {
maze = {{0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0},
{0, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0},
{0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0},
{1, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0},
{0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 0},
{0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0},
{0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0}};
solve_maze(maze, 0, 0, 8, 8);
return 0;
}
```
测试数据和结果:
测试数据和结果与前面Python示例相同。
算法的时间复杂度:
该算法的时间复杂度为O(nm),其中n和m分别表示迷宫的行数和列数。
算法的改进方法:
该算法的效率较低,可以使用A*算法等更为高效的路径搜索算法进行改进。同时,在迷宫数据较大时,使用递归的方法进行搜索可能会导致栈溢出,因此可以采用非递归的方式进行搜索。
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