C基础：队列性质应用广度搜索

最新推荐文章于 2022-08-29 21:31:49 发布

hailushijie

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分类专栏： C基础文章标签： C queue 队列应用广度搜索

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本文介绍了一个使用队列数据结构实现迷宫广度优先搜索的示例。通过队列的先进先出特性，实现了从起点出发，逐步探索可达路径的过程，并最终找到终点。文中提供了一段完整的C语言代码，演示了如何定义队列，进行节点入队、出队操作，以及如何遍历整个迷宫。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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队列性质：先进先出

队列：两种操作。enqueue（入队），dequeue（出队）。

先进先出的特点，让队列具备了广度优先（搜索呈一个发射面一样散开）的特点。

如下图：红色数字组成了5x5的方阵，我们要沿着值为0的位置进行搜索，值为1的位置不可跨越。

操作：

1、将方阵加入堆栈。2、从左上角进入，检查四周可以行走的位置（值为0，可行走）3、打印行走路线图（图中标出了步数）

我们从步数可以看出，搜索呈一个发射面散开。

测试例子：

#include<stdio.h>

#define MAX_ROW 5
#define MAX_COL 5

int curIndex = 0;

struct point {
	int x, y;
}queue[512];

int maze[MAX_ROW][MAX_COL] = {
	{0, 1, 0, 0, 0},
	{0, 1, 0, 1, 0},
	{0, 0, 0, 0, 0},
	{0, 1, 1, 1, 0},
	{0, 0, 0, 1, 0},
};

void print_maze()
{
	int i = 0, j = 0;
	printf("第%d次操作结果**************************\n",
	       ++curIndex);
	for (i = 0; i < MAX_ROW; i++) {
		for (j = 0; j < MAX_COL; j++) {
			if (maze[i][j] == 0) {
				printf("%c\t", '#');
			} else if (maze[i][j] == 2) {
				printf("%s\t", "<0>");
			} else {
				printf("%c\t", '|');
			}
		}
		printf("\n");
	}
	printf("**********************************\n");
}

int head=0,tail=0;

void enqueue(struct point p){
    queue[tail] = p;
    tail++;
}

struct point dequeue(void){
    head++;
    return queue[head-1];
}

int isEmpty(void){
    return head == tail;
}

void visit(int row,int col){
    maze[row][col] = 2;
    struct point visit_point = {row,col};
    enqueue(visit_point);
    print_maze();
}

int main(void){
	struct point p = { 0, 0 };
	maze[0][0] = 2;
	enqueue(p);
	while (!isEmpty()) {
		p = dequeue();
		if (p.x == MAX_ROW - 1 && p.y == MAX_COL - 1) {
    		continue;
		}
		if (p.x + 1 < MAX_ROW && maze[p.x + 1][p.y] == 0) {
			visit(p.x + 1, p.y);
		}
		if (p.x - 1 > -1 && maze[p.x - 1][p.y] == 0) {
			visit(p.x - 1, p.y);
		}
		if (p.y + 1 < MAX_COL && maze[p.x][p.y + 1] == 0) {
			visit(p.x, p.y + 1);
		}
		if (p.y - 1 > -1 && maze[p.x][p.y - 1] == 0) {
			visit(p.x, p.y - 1);
		}
	}
	return 0;
}

打印：

第1次操作结果**************************
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第2次操作结果**************************
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第3次操作结果**************************
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第4次操作结果**************************
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第5次操作结果**************************
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第6次操作结果**************************
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第7次操作结果**************************
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第8次操作结果**************************
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第9次操作结果**************************
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第10次操作结果**************************
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第11次操作结果**************************
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第12次操作结果**************************
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第13次操作结果**************************
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第14次操作结果**************************
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第15次操作结果**************************
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第16次操作结果**************************
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第17次操作结果**************************
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