C++启发式搜索算法实现:迷宫探索与路径规划

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本资源是一份C++编程教程,着重于解决迷宫搜索问题,采用启发式搜索算法来寻找从迷宫入口到出口的最短路径。主要内容包括以下几个部分: 1. **迷宫结构与数组定义**: - 使用二维整型数组`maze`表示迷宫,其中0代表空地,2代表墙壁。数组`open`、`close`用于记录节点的状态(开放或关闭),`g`和`h`分别存储到达当前节点的实际代价和估计的代价,`x`和`y`用于存储路径坐标。 2. **函数实现**: - `createMaze()`函数通过随机生成方式创建一个随机迷宫,规则是每四个相邻位置中有一个是墙壁。 - `createFreeMaze()`函数允许用户手动创建自定义迷宫,用户输入每一行的中间格子值。 3. **创建迷宫外墙函数`createWall()`**: - 这个函数初始化迷宫的第一行、第一列、最后一行和最后一列为墙壁,确保迷宫有明确的边界。 4. **搜索算法基础**: - 代码没有直接提到搜索算法的名称,但根据描述,可以推断为一种基于状态空间的搜索方法,如A*搜索算法。它利用启发式函数(`h`)估计从当前节点到目标节点的代价,结合实际代价(`g`)进行优先级排序,从而高效地找到解决方案。 5. **状态表示与搜索过程**: - 通过`open`和`close`数组,搜索过程可能涉及广度优先搜索(BFS)或A*搜索的启发式扩展阶段。开始时,入口被标记为开放,然后不断选择具有最低F值(`g + h`)的节点进行扩展,直到找到出口或者所有可达节点都被检查过。 6. **路径追踪**: - 寻找路径后,会通过`x`和`y`数组存储从起点到终点的路径,以便展示或进一步分析。 通过这个C++程序,学习者将深入了解如何在实际问题中应用启发式搜索算法,包括如何构建迷宫,设置搜索策略,以及如何处理路径追踪等关键步骤。这份代码示例非常适合初学者学习搜索算法的实现和应用。