C++链栈实现迷宫非递归求解与测试

C++迷宫问题的求解算法是一种常见的编程练习，它涉及到链表数据结构的应用以及路径搜索算法。在这个实验中，目标是利用链栈实现一个非递归的迷宫求解程序。以下是关键知识点的详细说明： 1. 实验目的： - 链栈基础：学习并熟练掌握链栈的基本操作，如入栈、出栈、查看栈顶元素等。链栈在迷宫问题中起到关键作用，作为临时存储路径和回溯的结构。 - 非递归程序设计：通过链表实现栈，避免递归带来的栈溢出风险，提高代码效率和可读性。非递归方法有助于更好地控制搜索过程，确保路径的正确性。 2. 实验内容： - 迷宫表示：迷宫以一个m×n的二维数组表示，0代表通路，1代表障碍。入口和出口的坐标通常固定，如本例中分别为（1，1）和（8，9）。 - 搜索策略：采用“穷举求解”方法，从入口开始，逐个尝试向四个方向（东、南、西、北）移动。遇到障碍时，回溯至上一个节点，尝试其他方向。 - 通路表示：求解后的通路以三元组（i, j, d）形式表示，其中i和j是坐标，d是下一个节点的方向。例如，（1，1，1）表示从入口向右移动一步。 3. 实现提示： - 二维数组扩展：为了简化边界处理，迷宫四周加上一圈障碍，使得边界条件明确。 - 代码实现： - 定义结构体`xy`表示坐标，并使用`typedef`定义链栈`stack`，包含`xy`类型的`coordinate`指针和指向下一个节点的指针`next`。 - `init()`函数初始化空链栈，`push()`和`pop()`函数用于操作链栈。 - 主函数中，创建链栈，设置起点，遍历迷宫，根据节点状态调整搜索方向，直到找到出口或者遍历完所有可能路径。 选作内容： - 递归算法：挑战更高级的编程技巧，设计递归版本的算法，可以列出所有可能的通路，但注意递归深度可能会导致栈溢出问题。 - 显示迷宫和通路：除了算法，还可以考虑如何将迷宫和通路以图形化的方式显示出来，增强程序的可视化效果。 这个实验不仅要求学生理解链栈的工作原理，还涉及路径搜索算法和程序设计技巧，对于提升C++编程能力和逻辑思维能力非常有帮助。