采用C语言应用顺序栈实现对迷宫问题的求解
时间: 2023-05-25 07:01:09 浏览: 61
好的,让我作为 CSDN 开发的 C知道 来回答您的问题。
对迷宫问题的求解可以采用深度优先搜索算法,而顺序栈可以作为深度优先搜索算法中的一个数据结构。具体步骤如下:
1. 定义任意起点(入口)和终点(出口);
2. 定义顺序栈,栈顶指针初始值为 -1 ;
3. 将起点入栈,同时将其标记为已访问过;
4. 如果栈为空,则说明从起点无法走到终点,结束搜索;
5. 如果栈顶元素为终点,则搜索成功,结束搜索;
6. 否则,依次访问栈顶元素的四个相邻节点,如果该节点未被访问过并且可以通过,则将其入栈并标记为已访问过;
7. 重复步骤 4-6,直到搜索成功或栈为空。
在具体实现时,可以通过二维数组来表示迷宫,0 表示该位置不通,1 表示该位置通行。将二维数组中的元素与栈中元素进行匹配,即可进行搜索。
相关问题
以C语言利用顺序栈实现表达式求解的代码:
以下是一个基于顺序栈实现表达式求解的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
#define STACK_SIZE 50
typedef struct {
int top;
int data[STACK_SIZE];
} Stack;
void init(Stack *s) {
s->top = -1;
}
void push(Stack *s, int item) {
if (s->top == STACK_SIZE - 1) {
printf("Stack overflow!\n");
exit(1);
}
s->data[++s->top] = item;
}
int pop(Stack *s) {
if (s->top == -1) {
printf("Stack underflow!\n");
exit(1);
}
return s->data[s->top--];
}
int empty(Stack *s) {
return s->top == -1;
}
int evaluate(char *expr) {
Stack s;
init(&s);
int i, op1, op2;
char ch;
for (i = 0; expr[i] != '\0'; i++) {
ch = expr[i];
if (isdigit(ch)) {
push(&s, ch - '0');
} else {
op2 = pop(&s);
op1 = pop(&s);
switch (ch) {
case '+':
push(&s, op1 + op2);
break;
case '-':
push(&s, op1 - op2);
break;
case '*':
push(&s, op1 * op2);
break;
case '/':
push(&s, op1 / op2);
break;
default:
printf("Invalid operator!\n");
exit(1);
}
}
}
return pop(&s);
}
int main() {
char expr[STACK_SIZE];
printf("Enter an expression: ");
fgets(expr, STACK_SIZE, stdin);
printf("Result: %d\n", evaluate(expr));
return 0;
}
```
该代码使用了一个`Stack`结构体来实现顺序栈,并提供了`init`、`push`、`pop`和`empty`等基本操作函数。在`evaluate`函数中,遍历表达式中的每个字符,如果是数字则入栈,如果是运算符则弹出栈顶的两个操作数进行运算,并将结果入栈。最后返回栈中剩余的唯一元素作为表达式的值。在`main`函数中,使用`fgets`函数从标准输入读入一个表达式,并输出其求值结果。
C语言,使用栈来完成迷宫问题
栈是一种后进先出的数据结构,可以用来实现深度优先搜索(DFS)算法,从而解决迷宫问题。
下面是使用栈来完成迷宫问题的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define ROWS 8
#define COLS 8
typedef struct {
int x; // 横坐标
int y; // 纵坐标
} Point;
// 迷宫地图
int map[ROWS][COLS] = {
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0},
{0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0},
{0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 0},
{0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}
};
// 栈结构
typedef struct {
Point *data;
int top;
int maxSize;
} Stack;
// 初始化栈
void initStack(Stack *s, int maxSize) {
s->data = (Point *)malloc(sizeof(Point) * maxSize);
s->top = -1;
s->maxSize = maxSize;
}
// 判断栈是否为空
int isEmpty(Stack *s) {
return s->top == -1;
}
// 判断栈是否已满
int isFull(Stack *s) {
return s->top == s->maxSize - 1;
}
// 入栈
void push(Stack *s, Point elem) {
if (isFull(s)) {
return;
}
s->data[++s->top] = elem;
}
// 出栈
void pop(Stack *s) {
if (isEmpty(s)) {
return;
}
s->top--;
}
// 获取栈顶元素
Point top(Stack *s) {
return s->data[s->top];
}
// DFS求解迷宫
void solveMaze() {
// 初始化栈
Stack s;
Point start = {1, 1};
initStack(&s, ROWS * COLS);
push(&s, start);
// 标记起点已经访问过
map[start.x][start.y] = -1;
while (!isEmpty(&s)) {
Point current = top(&s);
pop(&s);
// 到达终点,输出路径
if (current.x == ROWS - 2 && current.y == COLS - 2) {
printf("(%d, %d)", current.x, current.y);
while (!isEmpty(&s)) {
current = top(&s);
printf(" -> (%d, %d)", current.x, current.y);
pop(&s);
}
printf("\n");
return;
}
// 向下走
if (map[current.x + 1][current.y] == 0) {
Point next = {current.x + 1, current.y};
push(&s, next);
map[next.x][next.y] = -1;
}
// 向右走
if (map[current.x][current.y + 1] == 0) {
Point next = {current.x, current.y + 1};
push(&s, next);
map[next.x][next.y] = -1;
}
// 向上走
if (map[current.x - 1][current.y] == 0) {
Point next = {current.x - 1, current.y};
push(&s, next);
map[next.x][next.y] = -1;
}
// 向左走
if (map[current.x][current.y - 1] == 0) {
Point next = {current.x, current.y - 1};
push(&s, next);
map[next.x][next.y] = -1;
}
}
// 没有找到路径
printf("No solution!\n");
}
int main() {
solveMaze();
return 0;
}
```
代码中使用了一个结构体Point来表示迷宫中的一个坐标点,使用一个二维数组map来表示迷宫地图,其中0表示可以通过的路,1表示障碍物。
在求解过程中,首先将起点入栈,并标记为已访问。然后不断从栈中取出一个点,向四个方向扩展,如果扩展出的点是可以通过的路,则将其入栈并标记为已访问。当扩展出的点是终点时,输出路径。如果栈为空,表示没有找到路径。
这样,就使用栈完成了迷宫问题的求解。