现在有一个迷宫,里面随机分布着宝藏,请用C语言编程实现寻找一条最短路径,要求途径这些宝藏点然后走出迷宫,最后输出左转和右转的次数

时间: 2023-10-07 09:11:01 浏览: 55
为了解决这个问题,可以使用广度优先搜索算法(BFS),首先我们需要定义一些数据结构和变量: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_N 100 #define INF 0x7fffffff int n, m; // 迷宫的大小 int startX, startY; // 起点坐标 int endX, endY; // 终点坐标 int treasureX[MAX_N], treasureY[MAX_N]; // 宝藏的坐标 int treasureNum; // 宝藏的数量 int maze[MAX_N][MAX_N]; // 迷宫地图 int distance[MAX_N][MAX_N]; // 起点到每个点的距离 int visited[MAX_N][MAX_N]; // 标记每个点是否访问过 int prev[MAX_N][MAX_N]; // 记录到达每个点的前一个点 int turnLeft[MAX_N][MAX_N]; // 记录到达每个点时需要向左转的次数 int turnRight[MAX_N][MAX_N]; // 记录到达每个点时需要向右转的次数 ``` 其中,`MAX_N` 表示迷宫的最大大小,`INF` 表示无穷大,`startX` 和 `startY` 表示起点坐标,`endX` 和 `endY` 表示终点坐标,`treasureX` 和 `treasureY` 分别表示宝藏的横纵坐标,`treasureNum` 表示宝藏的数量,`maze` 表示迷宫地图,`distance` 表示起点到每个点的距离,`visited` 表示标记每个点是否访问过,`prev` 记录到达每个点的前一个点,`turnLeft` 和 `turnRight` 分别记录到达每个点时需要向左转和向右转的次数。 接下来,我们需要编写一个函数来读取迷宫地图和宝藏信息: ```c void readMaze() { scanf("%d%d", &n, &m); for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < m; j++) { scanf("%d", &maze[i][j]); if (maze[i][j] == 2) { // 标记宝藏的位置 treasureX[treasureNum] = i; treasureY[treasureNum] = j; treasureNum++; } else if (maze[i][j] == 3) { // 标记起点的位置 startX = i; startY = j; } else if (maze[i][j] == 4) { // 标记终点的位置 endX = i; endY = j; } } } } ``` 接着,我们需要编写一个函数来计算两个点之间的曼哈顿距离(也就是横坐标差的绝对值加上纵坐标差的绝对值): ```c int manhattanDistance(int x1, int y1, int x2, int y2) { return abs(x1 - x2) + abs(y1 - y2); } ``` 然后,我们需要编写一个函数来计算从起点到终点和宝藏的最短路径: ```c void bfs() { // 初始化 memset(visited, 0, sizeof(visited)); memset(distance, INF, sizeof(distance)); memset(prev, -1, sizeof(prev)); memset(turnLeft, 0, sizeof(turnLeft)); memset(turnRight, 0, sizeof(turnRight)); distance[startX][startY] = 0; visited[startX][startY] = 1; // 宝藏的坐标入队 for (int i = 0; i < treasureNum; i++) { int x = treasureX[i]; int y = treasureY[i]; distance[x][y] = manhattanDistance(startX, startY, x, y); prev[x][y] = -2; visited[x][y] = 1; } // BFS搜索 int queue[MAX_N * MAX_N][2]; int head = 0, tail = 0; queue[tail][0] = startX; queue[tail][1] = startY; tail++; while (head < tail) { int x = queue[head][0]; int y = queue[head][1]; head++; for (int i = 0; i < 4; i++) { int dx = 0, dy = 0; if (i == 0) dx = -1; else if (i == 1) dx = 1; else if (i == 2) dy = -1; else if (i == 3) dy = 1; int nx = x + dx; int ny = y + dy; if (nx < 0 || nx >= n || ny < 0 || ny >= m) continue; if (visited[nx][ny]) continue; if (maze[nx][ny] == 1) continue; visited[nx][ny] = 1; distance[nx][ny] = distance[x][y] + 1; prev[nx][ny] = x * m + y; queue[tail][0] = nx; queue[tail][1] = ny; tail++; } } // 计算每个宝藏点到起点和终点的最短路径 int treasureDist[MAX_N]; memset(treasureDist, INF, sizeof(treasureDist)); for (int i = 0; i < treasureNum; i++) { int x = treasureX[i]; int y = treasureY[i]; treasureDist[i] = distance[x][y]; } treasureDist[treasureNum] = manhattanDistance(startX, startY, endX, endY); // 计算到达每个点时需要向左转和向右转的次数 for (int x = 0; x < n; x++) { for (int y = 0; y < m; y++) { if (prev[x][y] == -1) continue; int px = prev[x][y] / m; int py = prev[x][y] % m; int dx = x - px; int dy = y - py; int nx = x + dx; int ny = y + dy; if (nx < 0 || nx >= n || ny < 0 || ny >= m) continue; if (maze[nx][ny] == 1) continue; if (dx == -1 && dy == 0) { // 上 turnRight[x][y] = manhattanDistance(x, y, nx, ny) - turnLeft[px][py]; } else if (dx == 1 && dy == 0) { // 下 turnLeft[x][y] = manhattanDistance(x, y, nx, ny) - turnRight[px][py]; } else if (dx == 0 && dy == -1) { // 左 turnLeft[x][y] = manhattanDistance(x, y, nx, ny) - turnRight[px][py]; } else if (dx == 0 && dy == 1) { // 右 turnRight[x][y] = manhattanDistance(x, y, nx, ny) - turnLeft[px][py]; } } } // 输出结果 printf("%d\n", treasureNum + 1); for (int i = 0; i <= treasureNum; i++) { printf("%d ", treasureDist[i]); if (i < treasureNum) { printf("%d %d\n", turnLeft[treasureX[i]][treasureY[i]], turnRight[treasureX[i]][treasureY[i]]); } else { printf("%d %d\n", turnLeft[endX][endY], turnRight[endX][endY]); } } } ``` 在 `bfs` 函数中,首先进行了一些初始化操作。然后,将宝藏的坐标入队,并将起点到每个宝藏点的距离初始化为曼哈顿距离。接着,进行 BFS 搜索,并记录到达每个点的前一个点。搜索过程中,需要判断当前点是否在迷宫范围内、是否已经访问、是否是障碍物等情况。 搜索完成后,计算每个宝藏点到起点和终点的最短路径,并计算到达每个点时需要向左转和向右转的次数。这里需要注意,向左转的次数等于曼哈顿距离减去到达上一个点时需要向右转的次数,向右转的次数也类似。 最后,输出结果。输出的第一行是宝藏的数量加 1,表示总共需要经过的点的数量。接下来的每一行表示到达每个点的距离、需要向左转的次数和需要向右转的次数。 完整代码如下:

相关推荐

最新推荐

recommend-type

基于C语言实现的迷宫算法示例

主要介绍了基于C语言实现的迷宫算法,结合具体实例形式分析了C语言解决迷宫问题算法的实现技巧与相关注意事项,需要的朋友可以参考下
recommend-type

android手机应用源码Imsdroid语音视频通话源码.rar

android手机应用源码Imsdroid语音视频通话源码.rar
recommend-type

营销计划汇报PPT,市场品牌 推广渠道 产品 营销策略tbb.pptx

营销计划汇报PPT,市场品牌 推广渠道 产品 营销策略tbb.pptx
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

可见光定位LED及其供电硬件具体型号,广角镜头和探测器,实验设计具体流程步骤,

1. 可见光定位LED型号:一般可使用5mm或3mm的普通白色LED,也可以选择专门用于定位的LED,例如OSRAM公司的SFH 4715AS或Vishay公司的VLMU3500-385-120。 2. 供电硬件型号:可以使用常见的直流电源供电,也可以选择专门的LED驱动器,例如Meanwell公司的ELG-75-C或ELG-150-C系列。 3. 广角镜头和探测器型号:一般可采用广角透镜和CMOS摄像头或光电二极管探测器,例如Omron公司的B5W-LA或Murata公司的IRS-B210ST01。 4. 实验设计流程步骤: 1)确定实验目的和研究对象,例如车辆或机器人的定位和导航。
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合

![实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合](https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2pwZy9BVldpY3ladXVDbEZpY1pLWmw2bUVaWXFUcEdLT1VDdkxRSmQxZXB5R1lxaWNlUjA2c0hFek5Qc3FyRktudFF1VDMxQVl3QTRXV2lhSWFRMEFRc0I1cW1ZOGcvNjQw?x-oss-process=image/format,png) # 1.1 Kafka集群架构 Kafka集群由多个称为代理的服务器组成,这