C++非递归求解迷宫路径
本文档主要探讨了在C++编程中如何使用非递归方法求解迷宫问题。迷宫是一种常见的图论问题,通常表示为二维数组,其中'0'表示可以通过的路径,'1'表示墙壁。非递归算法意味着不使用函数调用自身来解决迷宫问题,而是通过迭代或其他策略实现。 首先,文档引入了栈(Stack)这一数据结构,它是非递归算法中的关键组成部分。ADTStack定义了一个栈的数据类型,包括元素集合、操作方法如初始化、清空栈、判断是否为空、获取栈顶元素、入栈和出栈,以及遍历栈的操作。栈在这里被用于存储路径信息,通过后进先出(LIFO)的特性,可以在迷宫中找到从起点到终点的最短路径。 接着,文档介绍了ADTmaze,这是一种专门针对迷宫问题设计的数据结构,包含迷宫矩阵(二维数组)及其元数据,如行和列的范围。初始化函数将迷宫矩阵中的边界设置为可以通行,并确保起始和结束标记符合规则。 MazePath函数则是核心算法,它接受起始和结束标记、迷宫矩阵以及四个可能的移动方向,采用迭代方法在迷宫中搜索路径。这个函数会检查每个可能的方向,如果当前位置是可通行的,并且没有重复走过,就更新路径并继续探索。 ADTmaze2是对迷宫数据结构的另一种实现,可能采用了不同的数据结构或算法策略。这部分文档强调了实际实现时可能需要考虑的细节,比如不同实现方式的选择,以及如何处理边界条件和特殊情况。 最后,文档展示了在`main()`函数中如何使用这些数据结构和函数来求解迷宫问题。通过实例化mark和Element结构,创建栈,以及调用初始化和路径查找函数,实现了非递归迷宫求解。 总结来说,这篇文档重点讲述了在C++中如何利用栈数据结构和非递归策略求解迷宫问题,包括数据结构的设计、迷宫的初始化、路径搜索算法,以及在主程序中的应用。这种方法有助于提高代码的可读性和效率,避免了递归可能导致的堆栈溢出问题。
数据结构及其抽象数据类型的定义
数据结构及其抽象数据类型的定义
数据结构及其抽象数据类型的定义。。。。
(1)栈的抽象数据类型
ADT Stack
{ 数据对象:D={ai| ai∈CharSet,i=1,2…n,n>=0}
数据关系:R1={<ai-1, ai >| ai-1, ai∈D,i=2,…n}
基本操作: InitStack(&S) 操作结果:构造一个空栈S。
DestroyStack(&S) 初始条件:栈S已存在。
操作结果:销毁栈S。 ClearStack(&S)
初始条件:栈S已存在。
操作结果:将S清为空栈。
StackLength(S) 初始条件:栈S已存在。
操作结果:返回栈S的长度。
StackEmpty(S) 初始条件:栈S已存在。
操作结果:若S为空栈,则返回TRUE,否则返回FALSE。
GetTop(S,&e) 初始条件:栈S已存在。
操作结果:若栈S不空,则以e返回栈顶元素。
Push(&S, e) 初始条件:栈S已存在。
操作结果:在栈S的栈顶插入新的栈顶元素e。
Pop(&S,&e) 初始条件:栈S已存在。
操作结果:删除S的栈顶元素,并以e返回其值。
StackTraverse(S,visit())
初始条件:栈S已存在。
操作结果:从栈底到栈顶依次对S中的每个元素调用函数visit()。 }
ADT Stack
(2)迷宫的抽象数据类型
ADT maze
{ 数据对象:D={ai,j| ai,j∈{ ' ','0','1'},0<=i<=m+1,0<=j<=n+1,m,n<=10}
基本操作:Initmaze(int maze[M][N])
初始条件:二维数组a[row+2][col+2]已存在,
其中自第1行至第row+1行,
每行中自第1列至第col+1列的元素已有值,
并且以值0表示通路,以值1表示障碍。
操作结果:构成迷宫数组,并在迷宫四周加上一圈障碍。
MazePath(struct mark start,struct mark end,int maze[M][N],
int diradd[4][2]) 初始条件:迷宫maze已被赋值。
操作结果:输出迷宫的矩阵形式,
其值为0或1,如果迷宫有从入口到出口的路径,
则输出三元组即坐标和方向,假若没有同路,则系统给出提示。 }
ADT maze 2、、、、整体框架整体框架整体框架整体框架
本程序包含三个模块
(1)栈模块――实现栈抽象数据类型,以链式存储结构为基础设计的,
因为本设计常做查找路径,所以采用了栈的链式存储结构,
其中包括栈的初始化,建栈,入栈,出栈,判栈是否为空等操作。
本模块主要实现实现探索有无通路时的先进后出的操作。
(2)迷宫模块――实现迷宫抽象数据类型即输入行和列,数值,
最后建立迷宫,并且在屏幕上输处迷宫的形式。
(3)主程序模块: void main(){ 初始化; 建立迷宫 输入入口的横坐标,纵坐标[逗号隔开];
输入出口的横坐标,纵坐标[逗号隔开]
struct mark //定义迷宫内点的坐标类型
{ int x; int y; };
struct Element //"恋"栈元素,嘿嘿。。
{ int x,y; //x行,y列 int d; //d下一步的方向 };
typedef struct LStack //链栈
{ Element elem; struct LStack *next;
}
*PLStack;
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