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。

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