迷宫(多出口)

本文详细介绍了迷宫求解算法的实现过程,包括使用栈数据结构进行路径搜索,从起点到终点的路径查找,以及算法优化以减少计算量。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

/*
 * =====================================================================================
 *
 *       Filename:  maze.c
 *
 *    Description:  
 *
 *        Version:  1.0
 *        Created:  2011年12月09日 21时33分32秒
 *       Revision:  none
 *       Compiler:  gcc
 *
 *         Author:  YOUR NAME (), 
 *        Company:  
 *
 * =====================================================================================
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int b[5][15]= {0};
int cnt_path = 0;
int min = 65535;
/*stack*/
struct stack_node
{
int x;
int y;
struct stack_node *next_ptr;
};


void push(struct stack_node **top_ptr, int x, int y)
{
struct stack_node *new_ptr;
new_ptr = malloc(sizeof(struct stack_node));
if (new_ptr != NULL)
{
new_ptr->x = x;
new_ptr->y = y;
new_ptr->next_ptr = *top_ptr;
*top_ptr = new_ptr;

}
}
void  pop(struct stack_node** top_ptr)
{
struct stack_node* temp_ptr;
temp_ptr = *top_ptr;
*top_ptr = (*top_ptr)->next_ptr;
free(temp_ptr);
}


void print_stack(struct stack_node* current_ptr)
{
if(current_ptr == NULL)
{
printf("the stack is empty.\n");
}
else
{
while(current_ptr != NULL)
{
printf("(%d,%d)\n", current_ptr->x, current_ptr->y);
current_ptr = current_ptr->next_ptr;
}
printf("NULL\n ");
}
}
int is_empty(struct stack_node * top_ptr)
{
return top_ptr == NULL;
}


int find(int a[5][15], int i, int j, int n, int m, struct stack_node *stack_ptr)
{


b[i][j] = 1;
cnt_path++;
push(&stack_ptr, i+1, j+1);


if (a[i][j] == 2)
{
print_stack(stack_ptr);
printf("%d\n", cnt_path);
cnt_path--;
return 0;
}


if (j + 1 < m)//右
{
if (0 != a[i][j+1] && 0 == b[i][j+1] )
{
find(a, i, j+1, n, m,stack_ptr);
}
}


if (i + 1 < n)//下
{
if (0 != a[i+1][j] && 0 == b[i+1][j]) 
{
find(a, i+1, j, n, m,stack_ptr);
}
}


if (j - 1 >= 0 )//左
{
if (0 != a[i][j-1] && 0 == b[i][j-1]) 
{
find(a, i, j-1, n, m,stack_ptr);
}
}


if (i - 1 >= 0)//向上
{
if (0 != a[i-1][j] && 0 == b[i-1][j]) 
{
find(a, i-1, j, n, m,stack_ptr);
}
}

b[i][j] = 0;
cnt_path--;
pop(&stack_ptr);















}


int main()
{
int n,m;
n = 5; 
m = 15; //exit 2 start 3
struct stack_node * stack_ptr = NULL;//在第第一次push的时候NULL会被复制到top_ptr->next_ptr中
int a[5][15] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
3,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,0,0,
0,0,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,1,1,0,
0,0,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2,0,0};




find(a, 1, 0, n, m, stack_ptr);//1,0代表出发的坐标,也就是3的坐标




}
### 迷宫出口算法解决方案 迷宫出口问题可以通过多种搜索算法来解决,其中最常见的是基于回溯法的 Rat Maze(老鼠迷宫)算法[^1]。该方法通过逐步探索路径并记录可能的方向,在遇到死路时返回前一步继续尝试其他方向。 #### 一、基本概念 Rat Maze 算法的核心在于模拟一只老鼠在迷宫中的移动过程。假设迷宫是一个二维数组 `graph`,其中 `0` 表示可通行的道路,而 `-1` 或者类似的标记表示障碍物或墙壁。目标是从起点 `(start_x, start_y)` 移动到终点 `(end_x, end_y)` 并找到一条可行路径[^3]。 #### 二、具体实现逻辑 为了更清晰地理解如何解决问题,以下是几个关键点: - **状态定义**:当前所在位置以及已访问过的节点集合。 - **边界条件**:如果当前位置超出迷宫范围或者到达了不可通行区域,则停止进一步深入。 - **递归终止条件**:当达到终点时结束递归,并保存成功路径。 - **剪枝策略**:对于已经确认无法通向目的地的部分分支提前放弃处理,从而提高效率。 下面给出一段 Python 实现代码作为参考: ```python def solve_maze(graph, x, y, n, m, path, visited): # 如果越界或者是墙则直接返回False if x < 0 or x >= n or y < 0 or y >= m or graph[x][y] == -1 or visited[x][y]: return False # 到达终点的情况 if x == n-1 and y == m-1: path.append((x,y)) return True # 将此单元格加入路径中 visited[x][y] = True path.append((x,y)) # 向四个方向前进: 下->右->上->左顺序试探 directions = [(1,0),(0,1),(-1,0),(0,-1)] result = any(solve_maze(graph, x+dx, y+dy, n, m, path, visited) for dx, dy in directions) if not result: # 若这条路不通,则移除最后一步重新尝试别的路线 path.pop() return result n,m=map(int,input().split()) # 输入迷宫大小N*M maze=[list(map(int, input().strip()))for _ in range(n)] visited=[[False]*m for i in range(n)] path=[] if solve_maze(maze, 0, 0, n, m, path, visited): print("Path found:", path) else: print("No solution exists.") ``` 上述程序展示了利用深度优先遍历(DFS)+回溯技术求解简单版迷宫问题的方法[^2]。 #### 三、优化建议 尽管基础版本能够有效工作,但在实际应用过程中可能存在性能瓶颈。因此可以考虑引入动态规划思想预先计算某些子结构的结果;另外也可以采用广度优先搜索(BFS),这样可以获得最短距离下的解答方案。 ---
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