走迷宫问题

问题描述：

给一迷宫表个和入口位置，找出并打印出从入口到出口的路径

注意：迷宫表格我们可以用一个二维数组来表示，但是如果用二维数组表示，将唯一固定，迷宫趣味性大大降低并代码长度增大；因此，我们最好是将迷宫表格存储在一文件中，在实现时再从文件中读取；

采用模板来实现可实现复用性；

设计分析：

1、我们可沿着入口逐一方向进行试探，若有通则继续前进，全不通，回溯法则回溯，递归法则到达递归终止条件。

2、采用栈来记录走过的路径

迷宫表我放在：maze.txt文件中

1、回溯法实现代码：

maze.h

#pragma once

#include 
using namespace std;
#include 
#include 

struct Pos   //放置位置
{
    Pos(const size_t& row, const size_t& col)
        :_row(row)
        , _col(col)
    {}
    int _row;
    int _col;
};

template 
class maze
{
public:
    maze()   
    {
        FILE * fr = fopen("maze.txt", "r");
        assert(fr);
        for (size_t i = 0; i < M; ++i)
        {
            for (size_t j = 0; j < N; )
            {
                    char ch = fgetc(fr);
                    if ((ch=='1') || (ch == '0'))    //迷宫表之间存在空格，不是我们要的数据
                    {
                        _array[i][j] = ch - '0';
                        ++j;
                    }
            }
        }
    }
    void Print()   //打印迷宫表
    {
        for (size_t i = 0; i < M; ++i)
        {
            for (size_t j = 0; j < N;++j)
            {
                cout << _array[i][j]<<" ";
            }
            cout << endl;
        }
        cout << endl;
    }

    bool CheckPass(Pos& next)   //1、判断是否为通2、判断位置是否合法
    {
        if ((next._row >= 0) && (next._row < M) && (next._col >= 0) && (next._col < N) &&
            (_array[next._row][next._col]==0))
        {
            return true;
        }
        return false;
    }

    bool GetMazePath(Pos entry)  //走迷宫
    {
        stack path;
        path.push(entry); //入口进栈
        _array[entry._row][entry._col] = 2;

        while (!path.empty())   //栈非空
        {
            Pos cur = path.top();
            Pos next = cur;
            //探测右
            next = cur;
            next._col += 1;
            if (CheckPass(next))
            {
                path.push(next);
                _array[next._row][next._col] = 2;
                continue;
            }
            //探测上
            next._row -= 1;
            if (CheckPass(next))
            {
                path.push(next);
                _array[next._row][next._col] = 2;
                continue;
            }
            //探测下
            next = cur;
            next._row += 1;
            if (CheckPass(next))
            {
                path.push(next);
                _array[next._row][next._col] = 2;
                continue;
            }
            //探测左
            next = cur;
            next._col -= 1;
            if (CheckPass(next))
            {
                path.push(next);
                _array[next._row][next._col] = 2;
                continue;
            }

            if (next._row == M - 1)
            {
                cout << "出来了" << endl;
                return true;
            }
            //均不符合
            Pos pos = path.top();
            _array[pos._row][pos._col] = 3;
            path.pop();

        }
        return false;
    }
private:
    size_t _array[M][N];
};

测试代码：test.c

#include 
#include "maze.h"
using namespace std;
int main()
{
    Pos entry = { 3, 0 };
    maze<10, 10> a;
    a.Print();
    a.GetMazePath(entry);

    a.Print();
    system("pause");
    return 0;
}

2、递归法代码：

maze.h

#pragma once

#include 
using namespace std;
#include 
#include 

struct Pos   //放置位置
{
    Pos(const size_t& row, const size_t& col)
        :_row(row)
        , _col(col)
    {}
    int _row;
    int _col;
};

template 
class maze
{
public:
    maze()   
    {
        FILE * fr = fopen("maze.txt", "r");
        assert(fr);
        for (size_t i = 0; i < M; ++i)
        {
            for (size_t j = 0; j < N; )
            {
                    char ch = fgetc(fr);
                    if ((ch=='1') || (ch == '0'))    //迷宫表之间存在空格，不是我们要的数据
                    {
                        _array[i][j] = ch - '0';
                        ++j;
                    }
            }
        }
    }
    void Print()   //打印迷宫表
    {
        for (size_t i = 0; i < M; ++i)
        {
            for (size_t j = 0; j < N;++j)
            {
                cout << _array[i][j]<<" ";
            }
            cout << endl;
        }
        cout << endl;
    }

    bool CheckPass(Pos& next)   //1、判断是否为通2、判断位置是否合法
    {
        if ((next._row >= 0) && (next._row < M) && (next._col >= 0) && (next._col < N) &&
            (_array[next._row][next._col]==0))
        {
            return true;
        }
        return false;
    }


    bool GetMazePathR(Pos cur)  //走迷宫
    {
        if (cur._row == M-1)
        {
            return true;
        }

        Pos next = cur;
        _array[next._row][next._col] = 2;

        //探测右
        next._col += 1;
        if (CheckPass(next))
        {
            _array[next._row][next._col] = 2;
            if (GetMazePathR(next))     
            {
                return true;
            }
        }
        //探测上
        next = cur;
        next._row -= 1;
        if (CheckPass(next))
        {
            _array[next._row][next._col] = 2;

            if (GetMazePathR(next))
            {
                return true;
            }
        }
        //探测下
        next = cur;
        next._row += 1;
        if (CheckPass(next))
        {
            _array[next._row][next._col] = 2;

            if (GetMazePathR(next))
            {
                return true;
            }
        }
        //探测左
        next = cur;
        next._col -= 1;
        if (CheckPass(next))
        {
            _array[next._row][next._col] = 2;

            if (GetMazePathR(next))
            {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

private:
    size_t _array[M][N];
};

测试代码：test.c

#include 
#include "maze.h"
using namespace std;
int main()
{
    Pos entry = { 3, 0 };
    maze<10, 10> a;
    a.Print();
    a.GetMazePath(entry);

    a.Print();
    system("pause");
    return 0;
}

两个结果是相同的，均可找到迷宫的路径

结果截图：