C语言实现迷宫路径探索:非递归算法与数据结构应用

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本文档主要探讨了如何使用C语言解决迷宫问题,特别是针对给定的m*n长方形迷宫,其中0代表通路,1代表障碍。目标是设计一个非递归程序,利用链表实现的栈来找到从入口到出口的路径,并以三元组(i, j, d)的形式输出路径。迷宫的边界条件设置为入口在左上角(1,1),出口在右下角(8,9),并且为了简化处理,迷宫四周会添加一圈障碍。 程序的关键在于实现一个栈数据结构,其中包含位置(x, y)和方向(direct)。`stack` 结构体包括一个指向基础元素的指针`base`,栈顶指针`top`,以及栈的大小`stacksize`。初始化栈函数`initstack`负责创建并分配内存,`empty`函数检查栈是否为空,`pass`函数则检查当前位置是否可以通过。 迷宫问题的求解策略是穷举法,即从入口开始,尝试沿四个方向(东、南、西、北)之一移动。如果遇到障碍(值为1)则返回上一步,尝试下一个方向,直到找到通向出口的路径或者遍历完所有可能路径而未到达出口,表明迷宫无解。这个过程可以用递归或循环的方式实现,但题目要求非递归,因此可能需要借助栈的数据结构来模拟深度优先搜索(DFS)的过程。 在代码实现中,`pass` 函数用来检查指定坐标的通路状态,如果该位置可以通行(值为0),则返回1,表示可以继续探索。实际的求解算法可能包含以下步骤: 1. 初始化栈,并将入口(1,1)压入栈中。 2. 当栈不为空时,弹出栈顶元素(当前位置和方向)。 3. 检查当前位置是否为目标出口,如果是,则记录路径并结束搜索。 4. 否则,检查当前位置的四个相邻方向,如果可行且未访问过,将新位置和对应方向压入栈。 5. 重复步骤2-4,直到找到出口或栈为空。 通过这个非递归的方法,我们可以有效地解决迷宫问题,同时确保代码的清晰和易于理解。需要注意的是,实际的代码实现需要结合这些步骤,包括对栈的操作和循环控制,以完成整个迷宫路径的查找。