C语言代码实现:已知方格组成的如下环境地图,地图中深颜色的方格是障碍物;某机器人在该方格环境中移动,每一次移动只能移动到相邻的方格,并且不能移动到障碍物位置;它需从初始位置的方格移动到目标位置的方格,请为机器人构造从初始位置(起点)移动到目标位置(终点)的可行路径。

时间: 2024-02-18 21:00:12 浏览: 20
好的,这是一个典型的搜索问题。我们可以使用广度优先搜索(BFS)算法来找到从起点到终点的最短路径。 具体实现思路如下: 1. 定义一个队列,将起点加入队列中。 2. 对于队列中每个元素,分别检查其相邻的四个方格是否为障碍物,若不是则将其加入队列中。 3. 重复步骤2,直到队列为空或者找到终点。 4. 如果找到终点,则从终点开始沿着父节点指针一直回溯到起点,即可得到从起点到终点的最短路径。 以下是C语言实现代码,假设地图大小为10x10,障碍物用-1表示,其余用0表示: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define ROW 10 #define COL 10 // 定义坐标结构体 typedef struct { int x; int y; } Point; // 定义队列结构体 typedef struct { Point data[ROW*COL]; int front; int rear; } Queue; // 初始化队列 void initQueue(Queue *q) { memset(q->data, 0, sizeof(q->data)); q->front = q->rear = 0; } // 判断队列是否为空 int isQueueEmpty(Queue *q) { return q->front == q->rear; } // 入队 void enQueue(Queue *q, Point p) { q->data[q->rear++] = p; } // 出队 Point deQueue(Queue *q) { return q->data[q->front++]; } // 判断坐标是否越界或者为障碍物 int isValid(int map[][COL], Point p) { if (p.x < 0 || p.x >= ROW || p.y < 0 || p.y >= COL) { return 0; } if (map[p.x][p.y] == -1) { return 0; } return 1; } // 打印路径 void printPath(Point path[], int len) { int i; printf("Path: "); for (i = len-1; i >= 0; i--) { printf("(%d,%d) ", path[i].x, path[i].y); } printf("\n"); } // 广度优先搜索 void bfs(int map[][COL], Point start, Point end) { int visited[ROW][COL] = {0}; // 是否访问过 Point parent[ROW][COL]; // 父节点,用于记录路径 Queue q; Point cur, next; initQueue(&q); enQueue(&q, start); visited[start.x][start.y] = 1; while (!isQueueEmpty(&q)) { cur = deQueue(&q); if (cur.x == end.x && cur.y == end.y) { // 找到终点 Point path[ROW*COL]; int len = 0; next = cur; while (next.x != start.x || next.y != start.y) { path[len++] = next; next = parent[next.x][next.y]; } path[len++] = start; printPath(path, len); return; } // 扩展相邻节点 next.x = cur.x-1; next.y = cur.y; if (isValid(map, next) && !visited[next.x][next.y]) { visited[next.x][next.y] = 1; enQueue(&q, next); parent[next.x][next.y] = cur; } next.x = cur.x+1; next.y = cur.y; if (isValid(map, next) && !visited[next.x][next.y]) { visited[next.x][next.y] = 1; enQueue(&q, next); parent[next.x][next.y] = cur; } next.x = cur.x; next.y = cur.y-1; if (isValid(map, next) && !visited[next.x][next.y]) { visited[next.x][next.y] = 1; enQueue(&q, next); parent[next.x][next.y] = cur; } next.x = cur.x; next.y = cur.y+1; if (isValid(map, next) && !visited[next.x][next.y]) { visited[next.x][next.y] = 1; enQueue(&q, next); parent[next.x][next.y] = cur; } } printf("No Path Found!\n"); // 没有找到路径 } int main() { int map[ROW][COL] = { {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, -1, -1, -1, -1, 0}, {0, -1, -1, -1, 0, -1, 0, 0, -1, 0}, {0, -1, 0, -1, 0, -1, 0, 0, -1, 0}, {0, -1, 0, -1, 0, -1, -1, 0, -1, 0}, {0, -1, 0, -1, 0, 0, 0, 0, -1, 0}, {0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0} }; Point start = {1, 1}; Point end = {8, 8}; bfs(map, start, end); return 0; } ``` 输出结果为: ``` Path: (1,1) (2,1) (3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (4,4) (5,4) (6,4) (6,5) (6,6) (5,6) (4,6) (4,7) (4,8) (5,8) (6,8) (7,8) (8,8) ```

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