走迷宫算法 用python实现

一个迷宫搜索的过程可以用python语言的算法来加以描述：

思路：穷举法。把所有的路都走了，总一条是对的。
首先老鼠不走回头路，它随便沿着一个方向一直走，遇到墙壁后换一个方向，直到没有路可以走，那么这条路就是死路。
然后，老鼠开始回退，一直回退到下一个路口，在沿着这条路一直走，以此类推，若存在到达出口的路，那么老鼠一定能走到出口。（因为最差的情况下，老鼠会把所有能走的路走一遍。）
用堆栈记录老鼠走过的路径，堆栈顶端为老鼠当前位置，若下一步有路可走，则压入堆栈，若下一步无路可走，则弹出顶端，一直弹出到有路可走为止。

if 上一格可走：
    把方格编号加入到堆栈
    往上走
    判断是否为出口
elif 下一格可走：
     把方格编号加入到堆栈
    往上走
    判断是否为出口
elif 左一格可走：
     把方格编号加入到堆栈
    往上走
    判断是否为出口
elif 右一格可走：
     把方格编号加入到堆栈
    往上走
    判断是否为出口
el色：
    从堆栈删除一个方格编号
    从堆栈中弹出一个方格编号
    往回走 

具体实现过程：（已知迷宫矩阵如下）

MAZE=[[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1],\
      [1,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1],\
      [1,1,1,0,1,1,0,0,0,0,1,1],\
      [1,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1],\
      [1,1,1,0,0,0,0,1,1,0,1,1],\
      [1,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1],\
      [1,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1],\
      [1,1,1,1,1,1,0,1,1,0,1,1],\
      [1,1,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1],\
      [1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1]]

1表示墙体，无法通过，0表示道路，可以通过。
老鼠的初始位置为[1,1]（第2行第2列）
出口位置为[8,10] (第9行第11列)
利用堆栈数据机构，寻找迷宫的出口

代码如下：

class Node:#用类来实现链表
    def __init__(self):
        self.x=0
        self.y=0
        self.next=None
#用全局变量top来记录堆栈顶端的数据。压入数据时，新数据的指针指向top（旧顶端），top指向新数据，从而新数据出现在堆栈的顶端（LIFPO）
def push(x,y):
    global top
    new_node=Node()
    new_node.x=x
    new_node.y=y
    new_node.next=top
    top=new_node
    
def pop():
    global top
    top=top.next #弹出数据时，top直接指向top.next
#检查节点    
def check_point(x,y,ex,ey):
    if x==ex and y==ey:
        return 1
    else:
        return 0
#寻找下一节点    
def next_step(MAZE,ex,ey):
    a=top.x
    b=top.y
    ex=ex
    ey=ey
    if MAZE[a-1][b]==0:
        push(a-1,b)
        MAZE[a-1][b]=2
    elif MAZE[a][b-1]==0:
        push(a,b-1)
        MAZE[a][b-1]=2
    elif MAZE[a+1][b]==0:
        push(a+1,b)
        MAZE[a+1][b]=2
    elif MAZE[a][b+1]==0:
        push(a,b+1)
        MAZE[a][b+1]=2
    else:
        pop()
 #若老鼠走到了出口，那么停止算法，否则，老鼠会一直寻路。       
def find_road(MAZE,x,y,ex,ey):
    global top
    a=ex
    b=ey
    head=Node()
    head.x=x
    head.y=y
    head.next=None
    top=head
    while check_point(top.x,top.y,a,b)==0:
        next_step(MAZE,a,b)
        
    print('老鼠走过的路为：')
    for i in range(10):
        for j in range(12):
            print(MAZE[i][j],end='')
        print()
            
    
MAZE=[[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1],\
      [1,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1],\
      [1,1,1,0,1,1,0,0,0,0,1,1],\
      [1,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1],\
      [1,1,1,0,0,0,0,1,1,0,1,1],\
      [1,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1],\
      [1,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1],\
      [1,1,1,1,1,1,0,1,1,0,1,1],\
      [1,1,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1],\
      [1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1]]
x=1
y=1
ex=8
ey=10
print('='*20)
print('迷宫为:')
for i in range(10):
        for j in range(12):
            print(MAZE[i][j],end='')
        print()
print('='*20)
find_road(MAZE,x,y,ex,ey)
print('='*20)
while top!=None:
    MAZE[top.x][top.y]=3
    top=top.next
for i in range(10):
        for j in range(12):
            print(MAZE[i][j],end='')
        print()
while top!=None:
    MAZE[top.x][top.y]=3
    top=top.next
for i in range(10):
        for j in range(12):
            print(MAZE[i][j],end='')
        print()