第十二周项目5-迷宫问题之深度优先遍历算法

    xiaoxiao2021-09-21  48

    /*    * Copyright (c) 2016, 烟台大学计算机与控制工程学院    * All rights reserved。    * 文件名称 :1.cpp    * 作    者 :杨俊杰   * 完成日期 :2016年 11月18日    * 版 本 号 :v1.0    * 问题描述 :   * 输出描述 :  */

    设计一个程序,采用深度优先遍历算法的思路,解决迷宫问题。    (1)建立迷宫对应的图数据结构,并建立其邻接表表示。    (2)采用深度优先遍历的思路设计算法,输出从入口(1,1)点到出口(M,N)的所有迷宫路径。

    [模型建立]    将迷宫中的每一格作为一个顶点,相邻格子可以到达,则对应的顶点之间存在边相连。    例如,下面的迷宫    在使用数组表示时,用0表示格子是空地,用1表示格子处是墙,对应的矩阵是:

    int mg[M+2][N+2]= //迷宫数组 { {1,1,1,1,1,1}, {1,0,0,0,1,1}, {1,0,1,0,0,1}, {1,0,0,0,1,1}, {1,1,0,0,0,1}, {1,1,1,1,1,1} }; 123456789 123456789

    建立的图结构为:    于是,从(1,1)到(4,4)的迷宫问题,转化为寻找顶点(1,1)到顶点(4,4)的路径的问题。

    [cpp]  view plain  copy #include <stdio.h>     #include <malloc.h>     #define MaxSize 100     #define M 4     #define N 4     //以下定义邻接表类型     typedef struct ANode            //边的结点结构类型     {         int i,j;                    //该边的终点位置(i,j)         struct ANode *nextarc;      //指向下一条边的指针     } ArcNode;          typedef struct Vnode            //邻接表头结点的类型     {         ArcNode *firstarc;          //指向第一条边     } VNode;          typedef struct     {         VNode adjlist[M+2][N+2];    //邻接表头节点数组     } ALGraph;                      //图的邻接表类型          typedef struct     {         int i;                      //当前方块的行号         int j;                      //当前方块的列号     } Box;          typedef struct     {         Box data[MaxSize];         int length;                 //路径长度     } PathType;                     //定义路径类型          int visited[M+2][N+2]= {0};     int count=0;     void CreateList(ALGraph *&G,int mg[][N+2])     //建立迷宫数组对应的邻接表G     {         int i,j,i1,j1,di;         ArcNode *p;         G=(ALGraph *)malloc(sizeof(ALGraph));         for (i=0; i<M+2; i++)                   //给邻接表中所有头节点的指针域置初值             for (j=0; j<N+2; j++)                 G->adjlist[i][j].firstarc=NULL;         for (i=1; i<=M; i++)                    //检查mg中每个元素             for (j=1; j<=N; j++)                 if (mg[i][j]==0)                 {                     di=0;                     while (di<4)                     {                         switch(di)                         {                         case 0:                             i1=i-1;                             j1=j;                             break;                         case 1:                             i1=i;                             j1=j+1;                             break;                         case 2:                             i1=i+1;                             j1=j;                             break;                         case 3:                             i1=i, j1=j-1;                             break;                         }                         if (mg[i1][j1]==0)                          //(i1,j1)为可走方块                         {                             p=(ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));   //创建一个节点*p                             p->i=i1;                             p->j=j1;                             p->nextarc=G->adjlist[i][j].firstarc;   //将*p节点链到链表后                             G->adjlist[i][j].firstarc=p;                         }                         di++;                     }                 }     }     //输出邻接表G     void DispAdj(ALGraph *G)     {         int i,j;         ArcNode *p;         for (i=0; i<M+2; i++)             for (j=0; j<N+2; j++)             {                 printf("  [%d,%d]: ",i,j);                 p=G->adjlist[i][j].firstarc;                 while (p!=NULL)                 {                     printf("(%d,%d)  ",p->i,p->j);                     p=p->nextarc;                 }                 printf("\n");             }     }     void FindPath(ALGraph *G,int xi,int yi,int xe,int ye,PathType path)     {         ArcNode *p;         visited[xi][yi]=1;                   //置已访问标记         path.data[path.length].i=xi;         path.data[path.length].j=yi;         path.length++;         if (xi==xe && yi==ye)         {             printf("  迷宫路径%d: ",++count);            int k;           for ( k=0; k<path.length; k++)                 printf("(%d,%d) ",path.data[k].i,path.data[k].j);             printf("\n");         }         p=G->adjlist[xi][yi].firstarc;  //p指向顶点v的第一条边顶点         while (p!=NULL)         {             if (visited[p->i][p->j]==0) //若(p->i,p->j)方块未访问,递归访问它                 FindPath(G,p->i,p->j,xe,ye,path);             p=p->nextarc;               //p指向顶点v的下一条边顶点         }         visited[xi][yi]=0;     }          int main()     {         ALGraph *G;         int mg[M+2][N+2]=                           //迷宫数组         {             {1,1,1,1,1,1},             {1,0,0,0,1,1},             {1,0,1,0,0,1},             {1,0,0,0,1,1},             {1,1,0,0,0,1},             {1,1,1,1,1,1}         };         CreateList(G,mg);         printf("迷宫对应的邻接表:\n");         DispAdj(G); //       PathType path;         path.length=0;         printf("所有的迷宫路径:\n");         FindPath(G,1,1,M,N,path);         return 0;     }     运行结果:

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