实验三栈和队列的综合应用迷宫问题

最新推荐文章于 2022-01-31 14:25:45 发布

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分类专栏：数据结构文章标签：多多训练

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43310774/article/details/102863428

迷宫问题。假设迷宫由m行n列构成，有一个入口和一个出口，入口坐标为（1，1），出口坐标为（m，n），试设计并验证以下算法：找出一条从入口通往出口的路径，或报告一个“无法通过”的信息。
(1) 用C语言实现顺序存储结构上队列的基本操作，然后利用该队列的基本操作找出迷宫的一条最短路径。
(2) 设计一个二维数组MAZE[m+2][n+2]表示迷宫，数组元素为0表示该位置可以通过，数组元素为1表示该位置不可以通行。MAZE[1][1]、MAZE[m][n]分别为迷宫的入口和出口。
(3) 输入迷宫的大小m行和n列，动态生成二维数组；由随机数产生0或1，建立迷宫，注意m*n的迷宫需要进行扩展，扩展部分的元素设置为1，相当于在迷宫周围布上一圈不准通过的墙。
(4) 要求输出模拟迷宫的二维数组；若存在最短路经，则由出口回溯到入口（出队列并利用栈实现），再打印从入口到出口的这条路径，例如(1,1)，……，(i,j)，……，(m,n)；若没有路径，则打印“No path!”。
(5) 迷宫的任一位置(i,j)上均有八个可以移动的方向，用二维数组Direction存放八个方向上的位置偏移量。
Direction[8][2]={ {0,1},{1,1},{0,-1},{-1,-1},{1,1},{0,-1},{-1,-1},{0,1}};
(6) 为避免出现原地踏步的情况为了标志已经通过的位置，采用一个标志数组MARK[m+2][n+2]，初值均为0，在寻找路径的过程中，若通过了位置(i,j)，则将MARK[i][j]置为1。
(7) 为了记录查找过程中到达位置(i,j)及首次到达(i,j)的前一位置(i_pre,j_pre)，需要记住前一位置(i_pre,j_pre)在队列中的序号pre，即队列中数据元素应该是一个三元组(i,j,pre)。
(8) 搜索过程简单描述如下：将入口MAZE[1][1]作为第一个出发点，依次在八个方向上搜索可通行的位置，将可通行位置(i,j,pre)入队，形成第一层新的出发点，然后依次出队，即对第一层中各个位置分别搜索它所在八个方向上的可通行位置，形成第二层新的出发点，…，如此进行下去，直至达到出口MAZE[m][n]或者迷宫所有位置都搜索完毕为止。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<malloc.h>
#include<conio.h>
#include<ctype.h>
#include<windows.h>
#include<time.h>

#define TURE 1
#define FLASE 0
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
#define OK 1
#define INFLASEBLE -1
#define MaxSize 2500
#define Size 50
typedef int ElemType;
typedef int Status;
typedef struct {
   
   
	ElemType i;
	ElemType j;
	ElemType pre;
} LNode;
typedef struct {
   
   
	LNode data[MaxSize];
	ElemType front,rear;
} SqQueue;
Status InitQueue(SqQueue *Q) {
   
    //建立队列，使front，rear都指向0
	Q->front=0;
	Q->rear=0;
	return OK;
}
Status EnQueue(SqQueue *Q,ElemType x,ElemType y) {
   
    //坐标进队列
	(Q->data[Q->rear]).i=x;
	(Q->data[Q->rear]).j=y;
	(Q->data[Q->rear]).pre=Q->front;
	Q->rear++;
	return OK;
}
Status QueueEmpty(SqQueue Q) {
   
    //判断是否为空，空为假，不空为真
	if(Q.front==Q.rear) return FLASE;
	else return TURE;
}
//以上为队列
typedef struct {
   
   
	ElemType data[Size];
	ElemType top;
} SqStack;
Status InitStack(SqStack *S) {
   
    //使top的指针指向-1
	S->top=-1;
	return OK;
}
Status Push(SqStack *S,ElemType e) {
   
    //使栈顶的元素为e
	S->top++;
	S->data[S->top]=e;
	return OK;
}
ElemType Pop(SqStack *S,ElemType *e) {
   
    //使栈顶的元素出栈，且返回值为e
	*e=S->data[S->top];
	S->top--;
	return *e;
}
//以上为栈
Status PrintMigong(ElemType (*MAZE)[Size],ElemType m,ElemType n) {
   
   //打印迷宫
	ElemType i,j;
	printf("迷宫如下:\n");
	for(j=0; j<n+2; j++) {
   
   
		for(i=0; i<m+2; i++) {
   
   
			if(j==0) printf("%d ",i);
			else if(i==0) printf("%d",-j);
			else if(MAZE[i][j]==0)
				printf("□",MAZE[i][j]);
			else printf("■",MAZE[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return OK;
}
Status CreatMigong(ElemType (*MAZE)[Size],ElemType (*MARK)[Size],ElemType m,ElemType n) {
   
    //构造迷宫
	srand(time(NULL));
	ElemType i,j;
	for(i=0; i<m+2; i++)
		for(j=0; j<n+2; j++) {
   
   
			if(i==0||i==m+1||j==0||j==n+