数据结构——迷宫问题

• 数据结构课程设计

• 迷宫问题求解（栈和队列）

任务：可以输入一个任意大小的迷宫数据，用非递归的方法求出一条走出迷宫的路径，并将路径输出；

要求：在上交资料中请写明：存储结构、基本算法（可以使用程序流程图）、源程序、测试数据和结果、算法的时间复杂度、另外可以提出算法的改进方法；

 

• 分析

该课设意在考察栈和队列的数据结构，我主要说一下代码的设计思路，供诸君参考，也方便以后自己复习。

要说考察掌握栈和队列最好是自己定义一个栈数据结构，我这里偷懒了，直接用的stack头文件，queue没用上。

• 迷宫使用0（能走）1（不能走）表示
• 路径存放在栈中
• 路径节点包含坐标信息x,y和下一个节点相对于该节点的方向信息next（上0右1下2左3 初始值为-1）
• 输出路径时需要倒换栈中元素顺序（如果使用自己的数据结构可以避免调换，直接倒序输出）

测试数据已给出在代码最后，我自认为代码注释很明白了，有什么问题或者bug欢迎评论留言

• Code，环境codeblocks17 通过

// @ChenYe 2018/12/27
#include 
#include 
#include 
#include 
#define green SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_INTENSITY)
#define white SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),FOREGROUND_RED|FOREGROUND_BLUE|FOREGROUND_GREEN)
#define red SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),FOREGROUND_RED|FOREGROUND_INTENSITY)
#define yellow SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),FOREGROUND_RED|FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_INTENSITY)
#define MAXSIZE 100 // 正方形迷宫的最大尺寸
using namespace std;

typedef struct Position
{
    int x,y;    // 横纵坐标
    int next;    // 表示方向，上0右1下2左3 初始值为-1
}Position;

int SearchWay(int x1,int y1,int x2,int y2,int Maze[MAXSIZE][MAXSIZE])
{// 寻找 x1 y1-->x2 y2 的路径
    int x,y,next,Find;
    stack S;
    Position p;
    p.x=x1;p.y=y1;p.next=-1;
    S.push(p);
    Maze[x1][y1] = -1;  // 走过的路标记为-1
    while(!S.empty())
    {
        x = S.top().x;
        y = S.top().y;
        next = S.top().next;
        if(x==x2&&y==y2)    // 走到了终点
        {
            cout<<"迷宫路径如下："< SO;
            while(!S.empty())   // 调整栈中元素顺序
            {
                SO.push(S.top());
                S.pop();
            }
            while(!SO.empty())  // 输出
            {
                cout<<"("<";
                SO.pop();
            }
            cout<<"end\n";
            return 1;
        }
        // 没走到终点
        Find = 0;
        while(next<4&&Find==0)  // 查找该位置，即当前(x,y)可以走的方向
        {
            next++;
            switch(next)
            {
            case 0:
                x = S.top().x-1;
                y = S.top().y;
                break;
            case 1:
                x = S.top().x;
                y = S.top().y+1;
                break;
            case 2:
                x = S.top().x+1;
                y = S.top().y;
                break;
            case 3:
                x = S.top().x;
                y = S.top().y-1;
                break;
            }
            if(Maze[x][y]==0)   // （x，y）可以走
            {
                Find = 1;
            }
        }

        if(Find == 1)// 走得通
        {// 标记走的方向, 入栈
            S.top().next = next;
            Position temp;
            temp.x = x;
            temp.y = y;
            temp.next = -1;
            S.push(temp);
            Maze[x][y] = -1;    // 访问过标记为-1
        }
        else// 走不通
        {// 退栈
            Maze[S.top().x][S.top().y] = 0; // 迷宫节点回溯为0
            S.pop();
        }
    }
    return 0;   // 无路径
}

void  ManuallyCreate()
{
    int x1,y1,x2,y2;
    int Maze[MAXSIZE][MAXSIZE];
    int n;
    yellow;
    cout<<"注意：迷宫为正方形，3<=尺寸<=100；1表示墙壁,0表示路径。"<>n;
    cout<<"输入迷宫："<>Maze[i][j];
            if(Maze[i][j]!=1&&Maze[i][j]!=0)    // 迷宫合法检验
            {
                red;cout<<"error input!!!"<>x1>>y1)
    {
        if(Maze[x1][y1]==1)
        {
            red;cout<<"起点不可行,请重新输入"<>x2>>y2)
    {
        if(Maze[x2][y2]==1||(x2>=n||y2>=n))
        {
            red;cout<<"终点不可行,请重新输入"<>x1>>y1)
    {
        if(Maze[x1][y1]==1)
        {
            red;cout<<"起点不可行,请重新输入"<>x2>>y2)
    {
        if(Maze[x2][y2]==1||(x2>9||y2>9))
        {
            red;cout<<"终点不可行,请重新输入"<>choice;
    if(choice==2)
    {
        system("cls");
        AutomaticallyCreate();
    }
    else if(choice==1)
    {
        system("cls");
        ManuallyCreate();
    }
    else
    {
        red;
        cout<<"error input!!!"<