使用C++语言编写应该程序,要求使用队列实现随机生成一个迷宫;可输出所有路径,并可动态显示路径

时间: 2024-03-05 07:55:12 浏览: 65
好的,下面是一个使用C++语言和队列实现随机生成迷宫并输出所有路径的示例代码。这里使用了深度优先搜索算法来查找迷宫中的所有路径,并且使用了Windows API来实现动态显示路径。代码如下: ```c++ #include <iostream> #include <Windows.h> #include <queue> #include <stack> #include <ctime> using namespace std; // 迷宫的行数和列数 const int ROW = 20; const int COL = 20; // 迷宫的格子状态 const int WALL = 0; const int ROAD = 1; // 定义一个迷宫的类 class Maze { public: Maze(); void printMaze(); // 打印迷宫 void generateMaze(); // 生成迷宫 void findPath(); // 查找所有路径 void showPath(stack<COORD> path); // 显示路径 private: int maze[ROW][COL]; // 存储迷宫的数组 bool visited[ROW][COL]; // 记录格子是否被访问过 COORD start; // 迷宫的起点 COORD end; // 迷宫的终点 stack<COORD> path; // 存储当前路径 queue<COORD> q; // 用于广度优先搜索的队列 }; // 构造函数,初始化迷宫和起点终点 Maze::Maze() { memset(maze, WALL, sizeof(maze)); // 将迷宫全部设置为墙 srand((unsigned int)time(NULL)); // 初始化随机数种子 start.X = rand() % (COL - 2) + 1; // 随机生成起点 start.Y = rand() % (ROW - 2) + 1; end.X = rand() % (COL - 2) + 1; // 随机生成终点 end.Y = rand() % (ROW - 2) + 1; maze[start.Y][start.X] = ROAD; // 将起点和终点设置为路 maze[end.Y][end.X] = ROAD; } // 打印迷宫 void Maze::printMaze() { for (int i = 0; i < ROW; i++) { for (int j = 0; j < COL; j++) { if (maze[i][j] == WALL) { cout << "# "; } else { cout << " "; } } cout << endl; } } // 生成迷宫 void Maze::generateMaze() { // 随机生成迷宫 for (int i = 1; i < ROW - 1; i++) { for (int j = 1; j < COL - 1; j++) { if (rand() % 2) { maze[i][j] = ROAD; } } } maze[start.Y][start.X] = ROAD; // 将起点和终点设置为路 maze[end.Y][end.X] = ROAD; // 设置起点和终点周围的墙 maze[start.Y - 1][start.X] = WALL; maze[start.Y + 1][start.X] = WALL; maze[start.Y][start.X - 1] = WALL; maze[start.Y][start.X + 1] = WALL; maze[end.Y - 1][end.X] = WALL; maze[end.Y + 1][end.X] = WALL; maze[end.Y][end.X - 1] = WALL; maze[end.Y][end.X + 1] = WALL; } // 查找所有路径 void Maze::findPath() { // 初始化visited数组 memset(visited, false, sizeof(visited)); // 将起点入队列 q.push(start); visited[start.Y][start.X] = true; // 开始广度优先搜索 while (!q.empty()) { COORD cur = q.front(); q.pop(); // 如果当前格子是终点,说明找到了一条路径,将路径存储到栈中 if (cur.X == end.X && cur.Y == end.Y) { path.push(cur); showPath(path); path.pop(); } // 否则继续搜索四周的格子 else { if (maze[cur.Y - 1][cur.X] == ROAD && !visited[cur.Y - 1][cur.X]) { // 上 q.push({ cur.X, cur.Y - 1 }); visited[cur.Y - 1][cur.X] = true; } if (maze[cur.Y + 1][cur.X] == ROAD && !visited[cur.Y + 1][cur.X]) { // 下 q.push({ cur.X, cur.Y + 1 }); visited[cur.Y + 1][cur.X] = true; } if (maze[cur.Y][cur.X - 1] == ROAD && !visited[cur.Y][cur.X - 1]) { // 左 q.push({ cur.X - 1, cur.Y }); visited[cur.Y][cur.X - 1] = true; } if (maze[cur.Y][cur.X + 1] == ROAD && !visited[cur.Y][cur.X + 1]) { // 右 q.push({ cur.X + 1, cur.Y }); visited[cur.Y][cur.X + 1] = true; } } } } // 显示路径 void Maze::showPath(stack<COORD> path) { // 清空控制台 system("cls"); // 打印迷宫 printMaze(); // 将路径存储到数组中 COORD p[ROW * COL]; int i = 0; while (!path.empty()) { p[i++] = path.top(); path.pop(); } // 显示路径 for (int j = i - 1; j >= 0; j--) { maze[p[j].Y][p[j].X] = 2; // 将路径设置为2 // 设置控制台光标位置 COORD pos = { p[j].X * 2, p[j].Y }; SetConsoleCursorPosition(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), pos); cout << "* "; // 暂停一段时间,以便观察路径 Sleep(100); } } int main() { Maze maze; maze.generateMaze(); maze.printMaze(); maze.findPath(); return 0; } ``` 这里使用了Windows API中的SetConsoleCursorPosition函数来设置控制台光标位置,并使用了Sleep函数来暂停一段时间,以便观察路径。请注意,由于控制台的行宽和列宽不同,所以在打印迷宫时需要将列数乘以2来保证输出的迷宫不会变形。
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