c语言利用栈求解迷宫问题迷宫问题描述: 用户输入m行n列迷宫,O为可到达点,X为不可到达点,S为起点,E为终点,有一小虫,想从S走到E。该虫只能上,下、左,石四个方向移动,且不能出界。求从S到E的最短“可行”路线,并以文件形式输入和输出

时间: 2023-11-11 10:06:44 浏览: 46
好的,这是一个比较经典的迷宫问题,可以使用深度优先搜索或广度优先搜索来解决。这里我给出一个使用栈和广度优先搜索的解法,并且将结果保存到文件中。 首先,我们可以将迷宫抽象成一个二维数组,用0表示可以通过的路径,用1表示不可通过的路径,用2表示起点,用3表示终点。在搜索过程中,我们可以用一个二维数组记录每个点的状态,用0表示未访问过,用1表示已访问过。 具体实现可以参考以下代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_SIZE 100 // 定义坐标点结构体 typedef struct { int x; int y; } Point; // 定义栈结构体 typedef struct { Point data[MAX_SIZE]; int top; } Stack; // 初始化栈 void init_stack(Stack *s) { s->top = -1; } // 判断栈是否为空 int is_empty(Stack *s) { return s->top == -1; } // 判断栈是否已满 int is_full(Stack *s) { return s->top == MAX_SIZE - 1; } // 入栈 void push(Stack *s, Point p) { if (is_full(s)) { printf("stack overflow\n"); exit(1); } s->data[++(s->top)] = p; } // 出栈 Point pop(Stack *s) { if (is_empty(s)) { printf("stack underflow\n"); exit(1); } return s->data[(s->top)--]; } // 读取迷宫数据 void read_maze(int maze[][MAX_SIZE], int m, int n) { int i, j; for (i = 0; i < m; i++) { for (j = 0; j < n; j++) { scanf("%d", &maze[i][j]); } } } // 打印迷宫 void print_maze(int maze[][MAX_SIZE], int m, int n) { int i, j; for (i = 0; i < m; i++) { for (j = 0; j < n; j++) { printf("%d ", maze[i][j]); } printf("\n"); } } // 判断点是否越界或已被访问 int is_valid(int maze[][MAX_SIZE], int visited[][MAX_SIZE], int x, int y) { return x >= 0 && x < MAX_SIZE && y >= 0 && y < MAX_SIZE && maze[x][y] == 0 && visited[x][y] == 0; } // 搜索迷宫 void search_maze(int maze[][MAX_SIZE], int visited[][MAX_SIZE], int m, int n, Point start, Point end, FILE *fp) { Stack s; Point cur, next; int found = 0; int i, j; // 初始化栈和visited数组 init_stack(&s); for (i = 0; i < m; i++) { for (j = 0; j < n; j++) { visited[i][j] = 0; } } // 将起点入栈 push(&s, start); visited[start.x][start.y] = 1; // 开始搜索 while (!is_empty(&s)) { // 出栈 cur = pop(&s); // 判断是否到达终点 if (cur.x == end.x && cur.y == end.y) { found = 1; break; } // 将当前点的四个邻居入栈 next = cur; next.x--; if (is_valid(maze, visited, next.x, next.y)) { push(&s, next); visited[next.x][next.y] = 1; } next = cur; next.x++; if (is_valid(maze, visited, next.x, next.y)) { push(&s, next); visited[next.x][next.y] = 1; } next = cur; next.y--; if (is_valid(maze, visited, next.x, next.y)) { push(&s, next); visited[next.x][next.y] = 1; } next = cur; next.y++; if (is_valid(maze, visited, next.x, next.y)) { push(&s, next); visited[next.x][next.y] = 1; } } // 输出结果到文件 if (found) { // 找到了终点 fprintf(fp, "shortest path:\n"); cur = end; while (cur.x != start.x || cur.y != start.y) { fprintf(fp, "(%d, %d)\n", cur.x, cur.y); // 找到当前点的前驱点 next = cur; next.x--; if (next.x >= 0 && visited[next.x][next.y] > 0 && visited[next.x][next.y] < visited[cur.x][cur.y]) { cur = next; continue; } next = cur; next.x++; if (next.x < MAX_SIZE && visited[next.x][next.y] > 0 && visited[next.x][next.y] < visited[cur.x][cur.y]) { cur = next; continue; } next = cur; next.y--; if (next.y >= 0 && visited[next.x][next.y] > 0 && visited[next.x][next.y] < visited[cur.x][cur.y]) { cur = next; continue; } next = cur; next.y++; if (next.y < MAX_SIZE && visited[next.x][next.y] > 0 && visited[next.x][next.y] < visited[cur.x][cur.y]) { cur = next; continue; } } fprintf(fp, "(%d, %d)\n", cur.x, cur.y); } else { // 没有找到终点 fprintf(fp, "no path found\n"); } } int main() { int maze[MAX_SIZE][MAX_SIZE]; int visited[MAX_SIZE][MAX_SIZE]; int m, n; Point start, end; FILE *fp; // 读取迷宫数据 scanf("%d%d", &m, &n); read_maze(maze, m, n); // 找到起点和终点 for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { if (maze[i][j] == 2) { start.x = i; start.y = j; } else if (maze[i][j] == 3) { end.x = i; end.y = j; } } } // 打开输出文件 fp = fopen("output.txt", "w"); if (fp == NULL) { printf("failed to open file\n"); exit(1); } // 搜索迷宫 search_maze(maze, visited, m, n, start, end, fp); // 关闭文件 fclose(fp); return 0; } ``` 这个程序的主要思路是:使用一个栈来保存待访问的点,每次从栈中取出一个点进行判断,如果是终点则搜索结束,否则将其四个邻居中的可行点入栈,并将其状态设置为已访问。搜索结束后,输出最短路径到文件中。 需要注意的是,由于栈的大小是固定的,如果迷宫比较大,可能会导致栈溢出。另外,本程序中没有对输入数据进行严格的检查,如果用户输入的数据不符合要求,可能会导致程序出错。

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