数据结构迷宫求解算法实现

"数据结构上机作业迷宫求解，主要涉及迷宫求解算法、链栈操作（包括初始化、判断栈空、压栈、出栈）以及非递归路径搜索策略。" 在这个数据结构上机作业中，学生被要求实现一个迷宫求解的程序。迷宫是一个二维矩阵，其大小可以任意，每个单元格代表一个位置，可能有障碍或者通路。任务是设计一个算法找到从起点到终点的路径，且要求使用非递归方法。提供的源代码中定义了一些关键的数据结构和函数。 1. **数据结构定义**： - `struct mark` 用于存储迷宫中的坐标点，包含两个整型变量 `x` 和 `y` 分别表示行和列。 - `struct Element` 包含三个整型变量 `x`, `y`, 和 `d`，其中 `x` 和 `y` 表示当前位置，`d` 代表下一步的方向。 - `typedef struct LStack` 定义了链栈的数据结构，包含一个 `Element` 类型的元素和指向下一个节点的指针。 2. **链栈操作**： - `InitStack(PLStack&S)` 是构造空栈的函数，将栈指针 `S` 设置为 `NULL`。 - `StackEmpty(PLStackS)` 判断栈是否为空，如果 `S` 为 `NULL`，则返回 `1` 表示为空，否则返回 `0`。 - `Push(PLStack&S, Elemente)` 将 `e` 压入栈 `S` 的顶部，通过动态分配内存创建新节点，并更新栈顶指针。 - `Pop(PLStack&S, Element&e)` 出栈操作，取出栈顶元素 `e`，删除该节点，并更新栈顶指针。如果栈为空，则返回 `0`。 3. **迷宫路径求解**： - `MazePath` 函数是迷宫路径搜索的核心。它接收起点 `start`，终点 `end`，迷宫矩阵 `maze`，以及一个方向添加数组 `diradd[4][2]`（可能用于表示上下左右四个方向的偏移量）。 - 起点 `start` 在迷宫矩阵中被标记为2，表示已经访问过。 - 使用两个链栈 `S1` 和 `S2`，分别保存当前路径和回溯路径。 - 使用 `while` 循环，当 `S1` 不为空时，继续寻找路径。在循环内部，出栈并检查当前位置，尝试向四个方向移动。 4. **路径搜索策略**： - 算法可能采用了广度优先搜索（BFS）或者类似于A*的启发式搜索策略。由于题目要求非递归，BFS是一种常见的选择，因为它使用队列进行遍历，而链栈可以方便地模拟队列操作。 - 通过在迷宫矩阵中标记已访问过的点，可以避免死循环和重复路径。 5. **代码中未完成部分**： - `MazePath` 函数的主体中，`while` 循环内的逻辑没有完全展示。在实际的算法中，这里应当检查当前点是否为终点，如果是，则输出路径；如果不是，应将所有可行的下一步压入 `S2` 并标记当前位置，然后继续搜索。 这个作业要求学生不仅理解数据结构，还需要掌握有效的路径搜索算法和链表操作。实现这个功能需要对迷宫问题的抽象思维，以及对链栈操作的熟练运用。