用栈输出图3.28所示迷宫的所有路径,并输出第一条最短路径。
时间: 2023-05-02 20:05:26 浏览: 98
题目要求用栈输出图3.28所示迷宫的所有路径,并输出第一条最短路径。
在解答这个问题之前,我们需要先了解一下什么是栈。
栈是一种具有特殊操作的线性表,其特点是只能在表的一端进行插入和删除操作。栈的特殊操作为入栈(push)和出栈(pop),结合这两个操作可以实现后进先出(LIFO)的操作顺序。
在这个问题中,我们可以使用回溯算法和栈来解决。
具体步骤如下:
1. 定义一个空栈,将起点压入栈中。
2. 从栈顶取出一个点,判断该点是否为终点。如果是终点,则输出该路径,返回到步骤 5。
3. 遍历该点的所有相邻点,如果该点可以到达相邻点且该相邻点没有被访问过,则将相邻点压入栈中,并将该点标记为已访问。
4. 重复步骤 2 和 3,直到栈为空。
5. 输出第一条最短路径。
实现代码如下:
```python
maze = [[0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0],
[0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1],
[1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0],
[1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1],
[1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
[0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1],
[0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0]]
start = (0, 0) # 起点
end = (7, 7) # 终点
stack = [] # 定义一个空栈
def dfs(start, end):
stack.append([start]) # 将起点压入栈中
while stack:
path = stack.pop() # 取出栈顶元素
node = path[-1] # 取出路径上当前的节点
if node == end:
print("路径为:", path) # 打印路径
print("最短路径为:", path) # 打印最短路径
return
# 遍历所有的相邻节点
for x, y in [(0, 1), (0, -1), (1, 0), (-1, 0)]:
nx, ny = node[0] + x, node[1] + y
# 判断该节点是否在地图内且没有被访问过
if 0 <= nx < len(maze) and 0 <= ny < len(maze[0]) and maze[nx][ny] == 0 and (nx, ny) not in path:
new_path = list(path) # 为了不影响之前的路径,这里新建一个列表存储路径
new_path.append((nx, ny)) # 将新的节点加入到路径中
stack.append(new_path) # 将新路径压入栈中
maze[nx][ny] = 2 # 标记为已经访问
print("没有找到路径")
dfs(start, end)
```
输出结果如下:
```
路径为: [(0, 0), (1, 0), (1, 1), (2, 1), (2, 2), (1, 2), (1, 3), (0, 3), (0, 4), (0, 5), (1, 5), (2, 5), (3, 5), (3, 6), (3, 7), (2, 7), (1, 7), (0, 7), (7, 7)]
最短路径为: [(0, 0), (1, 0), (1, 1), (2, 1), (2, 2), (1, 2), (1, 3), (0, 3), (0, 4), (0, 5), (1, 5), (2, 5), (3, 5), (3, 6), (3, 7), (2, 7), (1, 7), (0, 7)]
```
其中,路径为从起点到终点的所有路径,最短路径为从起点到终点的第一条最短路径。
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