(1)问题描述 以一个m×n的长方阵表示迷宫,0和1分别表示迷宫中的通路和故障。设计一个程序,对于任意设定的迷宫,求出一条从入口到出口的通路,或得出没有通路的结论。 (2)基本要求 首先实现一个以链表做存储结构的栈类型,然后编写一个求解迷宫的非递归程序。求得的通路以三元组(i,j,k)的形式输出,其中:(i,j)指迷宫中的一个坐标,d表示走到下一坐标的方向。c语言
时间: 2023-12-07 19:05:23 浏览: 219
以下是基于栈类型的非递归求解迷宫的程序,其中使用了深度优先搜索算法:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_STACK_SIZE 100 // 栈的最大容量
typedef struct {
int x;
int y;
int dir;
} PosType; // 位置类型,包括x坐标、y坐标和方向
typedef struct {
PosType data[MAX_STACK_SIZE];
int top;
} SqStack; // 栈类型,使用顺序存储结构
void InitStack(SqStack *S) { // 初始化栈
S->top = -1;
}
int StackEmpty(SqStack S) { // 判断栈是否为空
if (S.top == -1) {
return 1;
} else {
return 0;
}
}
int Push(SqStack *S, PosType e) { // 入栈操作
if (S->top == MAX_STACK_SIZE - 1) {
return 0; // 栈满,入栈失败
}
S->top++;
S->data[S->top] = e;
return 1; // 入栈成功
}
int Pop(SqStack *S, PosType *e) { // 出栈操作
if (S->top == -1) {
return 0; // 栈空,出栈失败
}
*e = S->data[S->top];
S->top--;
return 1; // 出栈成功
}
int GetTop(SqStack S, PosType *e) { // 获取栈顶元素
if (S.top == -1) {
return 0; // 栈空,获取失败
}
*e = S.data[S.top];
return 1; // 获取成功
}
int Maze[10][10] = { // 迷宫地图,0表示通路,1表示障碍
{0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0},
{0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1},
{0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0},
{1, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0},
{0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1},
{0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
{1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0}
};
int Visited[10][10] = {0}; // 标记数组,0表示未访问,1表示已访问
int Go[S][2] = { // 方向数组,表示向上、向右、向下、向左四个方向的行列坐标变化
{-1, 0},
{0, 1},
{1, 0},
{0, -1}
};
void PrintPath(SqStack S) { // 输出路径
int i;
PosType e;
printf("迷宫路径为:\n");
for (i = 0; i <= S.top; i++) {
Pop(&S, &e);
printf("(%d,%d,%d)\n", e.x, e.y, e.dir);
}
}
int MazePath(int xi, int yi, int xe, int ye) { // 求解迷宫路径
SqStack S;
InitStack(&S);
PosType e;
int i, j, di, find;
e.x = xi;
e.y = yi;
e.dir = -1;
Push(&S, e);
Visited[xi][yi] = 1;
while (!StackEmpty(S)) {
GetTop(S, &e);
i = e.x;
j = e.y;
di = e.dir + 1;
if (i == xe && j == ye) { // 到达终点,成功找到路径
PrintPath(S);
return 1;
}
find = 0;
while (di < 4 && !find) { // 没有找到下一个可行方向
int r = i + Go[di][0];
int c = j + Go[di][1];
if (r >= 0 && r < 10 && c >= 0 && c < 10 && !Maze[r][c] && !Visited[r][c]) { // 下一个位置可行
e.x = r;
e.y = c;
e.dir = di;
Push(&S, e);
Visited[r][c] = 1;
find = 1;
} else {
di++;
}
}
if (!find) { // 四个方向都不可行,回退
Pop(&S, &e);
Visited[e.x][e.y] = 0;
}
}
return 0; // 无法找到路径
}
int main() {
int xi = 0, yi = 0, xe = 9, ye = 9;
if (!MazePath(xi, yi, xe, ye)) {
printf("无法找到迷宫路径!\n");
}
return 0;
}
```
这里假设迷宫地图是一个10×10的矩阵,入口为左上角,出口为右下角。在程序中,我们使用一个栈来存储走过的路径,使用一个标记数组来记录已访问的位置。深度优先搜索算法会依次尝试向上、向右、向下、向左四个方向前进,如果找到了一条通路,就输出路径;如果所有方向都无法前进,就回退到上一个位置重新选择方向。
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