设计异形迷宫,不同于传统的方形迷宫,异形迷宫 中每个迷宫单元是由相同的多边形组成,如图,是 一个六边形迷宫,每一个单元格与其它单元格最多 有六个通道可以连接。 1)自动生成并走出迷宫。 2)迷宫单元的边数由用户输入确定。c++语言
时间: 2024-05-03 20:18:38 浏览: 14
以下是一种可能的实现方法,其中使用了递归回溯算法来自动生成迷宫:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <stack>
#include <random>
// 定义迷宫单元格类型
struct Cell {
std::vector<Cell*> neighbors; // 相邻单元格列表
bool visited = false; // 是否被访问过
};
// 定义异形迷宫类型
class Maze {
public:
Maze(int numEdges) {
// 初始化迷宫单元格
for (int i = 0; i < numEdges; i++) {
cells_.push_back(std::vector<Cell>());
for (int j = 0; j < numEdges; j++) {
cells_[i].push_back(Cell());
}
}
// 连接相邻单元格
for (int i = 0; i < numEdges; i++) {
for (int j = 0; j < numEdges; j++) {
Cell& cell = cells_[i][j];
if (i > 0) {
cell.neighbors.push_back(&cells_[i-1][j]);
}
if (j > 0) {
cell.neighbors.push_back(&cells_[i][j-1]);
}
if (i+1 < numEdges) {
cell.neighbors.push_back(&cells_[i+1][j]);
}
if (j+1 < numEdges) {
cell.neighbors.push_back(&cells_[i][j+1]);
}
if (i % 2 == j % 2) { // 与当前单元格同奇偶性的单元格
if (i > 0 && j+1 < numEdges) {
cell.neighbors.push_back(&cells_[i-1][j+1]);
}
if (i+1 < numEdges && j > 0) {
cell.neighbors.push_back(&cells_[i+1][j-1]);
}
} else { // 与当前单元格不同奇偶性的单元格
if (i > 0 && j > 0) {
cell.neighbors.push_back(&cells_[i-1][j-1]);
}
if (i+1 < numEdges && j+1 < numEdges) {
cell.neighbors.push_back(&cells_[i+1][j+1]);
}
}
}
}
}
// 自动生成迷宫
void generate() {
// 随机选择起点
std::random_device rd;
std::mt19937 gen(rd());
std::uniform_int_distribution<int> dist(0, cells_.size()-1);
Cell* current = &cells_[dist(gen)][dist(gen)];
// 递归回溯算法生成迷宫
std::stack<Cell*> stack;
stack.push(current);
while (!stack.empty()) {
current = stack.top();
current->visited = true;
stack.pop();
// 随机选择相邻未访问单元格
std::vector<Cell*> unvisited;
for (Cell* neighbor : current->neighbors) {
if (!neighbor->visited) {
unvisited.push_back(neighbor);
}
}
if (!unvisited.empty()) {
stack.push(current);
std::uniform_int_distribution<int> dist(0, unvisited.size()-1);
Cell* next = unvisited[dist(gen)];
// 移除相邻单元格之间的墙壁
int i1 = std::find(next->neighbors.begin(), next->neighbors.end(), current) - next->neighbors.begin();
int i2 = std::find(current->neighbors.begin(), current->neighbors.end(), next) - current->neighbors.begin();
next->neighbors.erase(next->neighbors.begin() + i1);
current->neighbors.erase(current->neighbors.begin() + i2);
stack.push(next);
}
}
}
// 输出迷宫
void print() const {
for (const auto& row : cells_) {
for (const auto& cell : row) {
if (std::find(cell.neighbors.begin(), cell.neighbors.end(), &cell-1) != cell.neighbors.end()) {
std::cout << "-";
} else {
std::cout << " ";
}
if (std::find(cell.neighbors.begin(), cell.neighbors.end(), &cell+1) != cell.neighbors.end()) {
std::cout << "-";
} else {
std::cout << " ";
}
}
std::cout << std::endl;
for (const auto& cell : row) {
if (std::find(cell.neighbors.begin(), cell.neighbors.end(), &cell-cells_.size()) != cell.neighbors.end()) {
std::cout << "\\";
} else {
std::cout << " ";
}
if (std::find(cell.neighbors.begin(), cell.neighbors.end(), &cell+cells_.size()) != cell.neighbors.end()) {
std::cout << "/";
} else {
std::cout << " ";
}
}
std::cout << std::endl;
}
}
private:
std::vector<std::vector<Cell>> cells_; // 迷宫单元格列表
};
int main() {
int numEdges;
std::cout << "Enter the number of edges for the maze: ";
std::cin >> numEdges;
Maze maze(numEdges);
maze.generate();
maze.print();
return 0;
}
```
该程序中,`Cell` 结构体表示迷宫单元格,其中包含一个 `neighbors` 列表表示相邻单元格。`Maze` 类表示异形迷宫,其中包含一个二维的 `cells_` 列表表示迷宫单元格列表,以及 `generate()` 和 `print()` 方法分别用于自动生成迷宫和输出迷宫。在 `generate()` 方法中,使用递归回溯算法生成迷宫;在 `print()` 方法中,根据每个单元格的相邻单元格列表输出迷宫的墙壁和通道。