在学习递归时,在迷宫中寻找路径的问题经常会被当成例子,类似的还有汉诺塔。所有的递归程序都可以改用栈的方式求解,事实上系统执行递归函数也不过就是频繁的入栈和出栈,当然,也可能导致栈溢出的问题。直接借助“栈”这种数据结构来实现程序其实会更好点,可以动态分配内存,只是递归程序看上去更简洁精致,不太费脑,所以在初步构想解决方法时,还是更容易用递归的思维求解。
递归有两个重要步骤:1.找出递推关系式,2.找到递归终止条件。譬如对于迷宫寻路径而言,终止条件显然就是到达出口(返回true),递推关系则是分别尝试四个方向,若不是障碍物且未曾踏足的,就前进一步,并标记为已经过,然后将新的坐标作为参数重复调用自身并检查返回值,为true时则标记当前坐标属于有效路径,并继续返回true。可以说定义递归函数的另一件重要事情就是确定需要哪些参数。下面是一个迷宫的定义:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
// height & width must be both odd numbers and not less than 3
#define HEIGHT 23
#define WIDTH 33
// 2-dimensional array that represents the maze
int matrix[HEIGHT][WIDTH];
// 4 directions: {right, down, left, up}
const int DIRECTIONS[4][2] = {
{0,1}, {1,0}, {0,-1}, {-1,0}};
// status of a cell in the matrix
enum stat