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首页数据结构课程设计——迷宫问题
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目录
第一部分 需求分析
第二部分 详细设计
第三部分 调试分析
第四部分 用户手册
第五部分 测试结果
第六部分 附录
第七部分 参考文献

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一、 需求分析
1、对于给定的一个迷宫,给出一个出口和入口,找一条从入口到
出口的通路,并把这条通路显示出来;如果没有找到这样的通路给
出没有这样通路的信息。
2、可以用一个 m×n 的长方阵表示迷宫,0 和 1 分别表示迷宫中
的通路和障碍。设计一个程序,对任意设定的迷宫,求出一条从入
口到出口的通路,或得出没有通路的结论。
3 、 编 写一个求 解 迷 宫 的 非 递 归 程 序 。 求 得 的 通 路 以 三 元 组
(i,j,d)的形式输出,其中:(i,j)指示迷宫中的一个坐标,d 表示
走到下一坐标的方向。
4、由于迷宫是任意给定的,所以程序要能够对给定的迷宫生成对
应的矩阵表示,所以程序的输入包括了矩阵的行数、列数、迷宫内
墙的个数、迷宫内墙的坐标、所求的通路的入口坐标、出口坐标。
二、详细设计
1、计算机解迷宫通常用的是“穷举求解“方法,即从人口出发,顺
着某一个方向进行探索,若能走通,则继续往前进;否则沿着原路
退回,换一个方向继续探索,直至出口位置,求得一条通路。假如
所有可能的通路都探索到而未能到达出口,则所设定的迷宫没有通
路。
可以二维数组存储迷宫数据,通常设定入口点的下标为(1,1),出

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口点的下标为(n,n)。为处理方便起见,可在迷宫的四周加一圈障
碍。对于迷宫中任一位置,均可约定有东、南、西、北四个方向可
通。
2、如果在某个位置上四个方向都走不通的话,就退回到前一个位
置,换一个方向再试,如果这个位置已经没有方向可试了就再退一
步,如果所有已经走过的位置的四个方向都试探过了,一直退到起
始点都没有走通,那就说明这个迷宫根本不通。
3、所谓"走不通"不单是指遇到"墙挡路",还有"已经走过的路不
能重复走第二次",它包括"曾经走过而没有走通的路"。
显然为了保证在任何位置上都能沿原路退回,需要用一个"后进
先出"的结构即栈来保存从入口到当前位置的路径。并且在走出出口
之后,栈中保存的正是一条从入口到出口的路径。
4、若当前位置“可通”,则纳入“当前路径”,并继续朝“下一位置”探
索;若当前位置“不可通”,则应顺着“来的方向”退回到“前一通道块”,
然后朝着除“来向”之外的其他方向继续探索;若该通道块的四周四个
方块均“不可通”,则应从“当前路径”上删除该通道块。
所谓“下一位置”指的是“当前位置”四周四个方向(东、南、西、
北)上相邻的方块。假设以栈 S 记录“当前路径”,则栈顶中存放的
是“当前路径上最后一个通道块”。由此,“纳入路径”的操作即为“当前
位置入栈”;“从当前路径上删除前一通道块”的操作即为“出栈”。
5、找通路的程序的关键部分可以表示如下:
do{

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若当前位置可通,
则{
将当前位置插入栈顶; // 纳入路径
若该位置是出口位置,则算法结束;
// 此时栈中存放的是一条从入口位置到出口位置的路径
否则切换当前位置的东邻方块为新的当前位置;
}
否则
{
若栈不空且栈顶位置尚有其他方向未被探索,
则设定新的当前位置为: 沿顺时针方向旋转找到的栈顶位置的下
一相邻块;
若栈不空但栈顶位置的四周均不可通,
则{ 删去栈顶位置; // 从路径中删去该通道块
若栈不空,则重新测试新的栈顶位置,
直至找到一个可通的相邻块或出栈至栈空;
}
}
} while (栈不空);
6、程序中用的数据结构解析:
① 程序中用了顺序栈保存当前找到的路径,当前位置不可通时,
可以出栈,退回到前一个位置再继续探索通路,栈的定义如下:
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