用户自定义迷宫地图,指定入口和出口,采用图相关算法寻找一条出入口之间最短路径用C语言写

时间: 2024-01-17 08:05:03 浏览: 75
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求迷宫的最短路径:现要求设计一个算法找一条从迷宫入口到出口的最短路径。

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以下是采用Dijkstra算法寻找最短路径的C语言代码实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> #define MAX_SIZE 100 typedef struct { int x; //横坐标 int y; //纵坐标 } Point; typedef struct { Point point; //点的坐标 int dist; //起点到该点的距离 bool visited; //该点是否已被访问 } Vertex; Vertex graph[MAX_SIZE][MAX_SIZE]; //图 int rows, cols; //地图的行数和列数 //获取指定点的邻接点 void getNeighbors(Point point, Point neighbors[]) { int i, j, cnt = 0; for (i = -1; i <= 1; i++) { for (j = -1; j <= 1; j++) { if (i == 0 && j == 0) continue; int x = point.x + i; int y = point.y + j; if (x >= 0 && x < rows && y >= 0 && y < cols) { if (!graph[x][y].visited) { neighbors[cnt++] = (Point){x, y}; } } } } } //计算两点之间的距离 int getDistance(Point p1, Point p2) { int dx = p1.x - p2.x; int dy = p1.y - p2.y; return dx * dx + dy * dy; } //查找当前未访问的距离起点最近的点 Vertex* getMinVertex() { int i, j; Vertex* minVertex = NULL; int minDist = -1; for (i = 0; i < rows; i++) { for (j = 0; j < cols; j++) { if (!graph[i][j].visited && graph[i][j].dist >= 0) { if (minDist < 0 || graph[i][j].dist < minDist) { minDist = graph[i][j].dist; minVertex = &graph[i][j]; } } } } return minVertex; } //使用Dijkstra算法寻找最短路径 void findShortestPath(Point start, Point end) { int i, j; //初始化每个点的起点距离和是否已访问 for (i = 0; i < rows; i++) { for (j = 0; j < cols; j++) { graph[i][j].point = (Point){i, j}; graph[i][j].dist = -1; graph[i][j].visited = false; } } graph[start.x][start.y].dist = 0; //循环查找最短路径 while (true) { Vertex* currVertex = getMinVertex(); if (currVertex == NULL) break; currVertex->visited = true; if (currVertex->point.x == end.x && currVertex->point.y == end.y) break; Point neighbors[8]; getNeighbors(currVertex->point, neighbors); for (i = 0; i < 8; i++) { if (neighbors[i].x >= 0 && neighbors[i].y >= 0) { int dist = currVertex->dist + getDistance(currVertex->point, neighbors[i]); if (graph[neighbors[i].x][neighbors[i].y].dist < 0 || dist < graph[neighbors[i].x][neighbors[i].y].dist) { graph[neighbors[i].x][neighbors[i].y].dist = dist; } } } } //输出最短路径和距离 printf("Shortest distance from (%d, %d) to (%d, %d) is %d\n", start.x, start.y, end.x, end.y, graph[end.x][end.y].dist); printf("Shortest path: "); Vertex* currVertex = &graph[end.x][end.y]; while (currVertex != NULL) { printf("(%d, %d) ", currVertex->point.x, currVertex->point.y); Point neighbors[8]; getNeighbors(currVertex->point, neighbors); int minDist = -1; Vertex* nextVertex = NULL; for (i = 0; i < 8; i++) { if (neighbors[i].x >= 0 && neighbors[i].y >= 0) { if (graph[neighbors[i].x][neighbors[i].y].dist >= 0) { int dist = getDistance(currVertex->point, neighbors[i]) + graph[neighbors[i].x][neighbors[i].y].dist; if (minDist < 0 || dist < minDist) { minDist = dist; nextVertex = &graph[neighbors[i].x][neighbors[i].y]; } } } } currVertex = nextVertex; } } int main() { int i, j; //读入地图 printf("Enter the number of rows and columns: "); scanf("%d %d", &rows, &cols); printf("Enter the map:\n"); for (i = 0; i < rows; i++) { for (j = 0; j < cols; j++) { char c; do { c = getchar(); } while (c != '.' && c != 'S' && c != 'E'); if (c == 'S') { graph[i][j].dist = 0; graph[i][j].visited = true; } else if (c == 'E') { graph[i][j].visited = false; } else { graph[i][j].visited = false; } } getchar(); //消耗行末换行符 } //查找起点和终点 Point start, end; for (i = 0; i < rows; i++) { for (j = 0; j < cols; j++) { if (graph[i][j].dist >= 0) { start = (Point){i, j}; } else if (!graph[i][j].visited) { end = (Point){i, j}; } } } //查找最短路径 findShortestPath(start, end); return 0; } ``` 该程序从标准输入读入地图,其中"."表示可通过的格子,"S"表示起点,"E"表示终点。输出起点到终点的最短距离和路径。
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