数据结构课程设计报告-迷宫求解

数据结构课程设计报告

------迷宫问题求解

学号：1315925375 姓名：刘晓龙 班级：13移动1班 指导老师：钱鸽

目录

一、需求分析 ................................................................................................................................... 3 二、数据结构 ................................................................................................................................. 3

1. 数据结构设计考虑 .............................................................................................................. 3 2. 逻辑结构存储结构 .............................................................................................................. 3 三、算法设计 ................................................................................................................................. 4 四、调试分析 .................................................................................................................................. 7 五、程序实现及测试 ...................................................................................................................... 8 六、体会及不足之处 ...................................................................................................................... 9 七、参考文献 ............................................................................................................................... 10 八、源代码..................................................................................................................................... 10

一、需求分析

本课程设计是解决迷宫求解的问题，从入口出发，顺某一方向向前探索，若能走通，则继续往前走；否则沿原路退回，换一个方向再继续探索，直至所有可能的通路都探索到为止。为了保证在任何位置上都能沿原路退回，显然需要用一个后进先出的结构来保存从入口到当前位置的路径。因此，在求迷宫通路的算法中要应用“栈”的思想假设“当前位置”指的是“在搜索过程中的某一时刻所在图中某个方块位置”，则求迷宫中一条路径的算法的基本思想是：若当前位置“可通”，则纳入“当前路径”，并继续朝“下一位置”探索，即切换“下一位置”为“当前位置”，如此重复直至到达出口；若当前位置“不可通”，则应顺着“来向”退回到“前一通道块”，然后朝着除“来向”之外的其他方向继续探索；若该通道块的四周4个方块均“不可通”，则应从“当前路径”上删除该通道块。所谓“下一位置”指的是当前位置四周4个方向（上、下、左、右）上相邻的方块。假设以栈记录“当前路径”，则栈顶中存放的是“当前路径上最后一个通道块”。由此，“纳入路径”的操作即为“当前位置入栈”；“从当前路径上删除前一通道块”的操作即为“出栈”。

二、数据结构

1. 数据结构设计考虑

1) 建立一个二维数组表示迷宫的路径（0表示通道，1表示墙壁）； 2) 创建一个栈，用来存储“当前路径”，即“在搜索过程中某一时刻所在图中某个方块位置”。

2. 逻辑结构存储结构

1) 创建一个Int类型的二维数组int maze[n1][n2],用来存放0和1 （0表示通道，1表示墙壁）； 2) 创建一个结构体用来储存数组信息结构体： typedef struct//迷宫内部设置 { int shu[16][16]; int row; int col; }Maze;

创造一个链栈 struct node { int row; int col; struct node *next; };

三、算法设计

首先，创建数组的大小，此数组大小要求用户自己输入。具体算法： printf(\输入迷宫的形状!\\n\ scanf(\ Maze m; CreatInit(&m,x,y); 函数：

void CreatInit(Maze *m,int x,int y)//创建迷宫 { printf(\ int i,j; for(i=0;i<=x;i++) { for(j=0;j<=y;j++) m->shu[i][j] = 2; } for(i=1;i<=x;i++) for(j=1;j<=y;j++) scanf(\ m->row = x; m->col = y; }

其中的0和1分别是表示通路和障碍，定义的数组其实就是迷宫的设计图 其次，产生迷宫，算法： for(i=1;i<=x;i++) { for(j=1;j<=y;j++) printf(\ printf(\ }

最后，迷宫寻路，在寻路的时候，我们应从输入的入口位置进入迷宫，当迷宫的入口处有障碍或者出口被堵，再或者没有通路时整个程序结束，并输出迷宫无解的提示。如果迷宫求解过程中没有出现无解情况，那么在求解的过程中，会输出迷宫的通路路径，并且输出坐标值，让使用者更清楚路径的走法。在寻路的过程中，每走过一个格，那个格得知就会被赋值为-1，用来标记此处已走过，免去了来来回回的重走，以免出现死循环，这样程序就能从入口进入到迷宫当中。如果在迷宫当中没有通路的话，可以结束循环输出“迷宫无解！”，则当迷宫如果出现有解时，就会输出路径。这样就简单的实现了，有解无解的输出。从而实现了要求的程序！代码如下：

while((x1 >= 1 && x1 <= x) || (y1 >= 1 && y1 <= y))