C#迷宫的实现~~

自己希望打实基础。当初看这个迷宫很是晕乎，所以现在拿出来写一下。以前一直没能认真地研究一下数据结构，现在当作是还债把。我是菜鸟不解释。。。

迷宫的基础算法在严蔚敏老师写的数据结构（C语言版）已经描述过了。主要是用栈的特性来保存在迷宫之中走过的路径，走到死胡同后再用栈弹出栈顶，再将指针指到栈顶。这种穷尽的算法有点笨（额  电脑就是这样），貌似也有一些更好的搜索路径，不过现在俺还没接触学习到0 0 ，比如A*算法。记得老师讲过，不过很快就还给老师了。哈哈~~废话少说，现在就是用面向对象的思想来完成走迷宫的这样一个程序。（第一次写，不好勿怪，纯属菜鸟交流~~）

 首先可以认为迷宫分为许多个划分为许多个小格子的有序集合（乱扯的。。。），迷宫就是这些小格子组成的。可以认为它们有坐标，x，y；给一个标记Flag来指示该格子是否已经走过（默认为false）；因为迷宫之间还应该有一些不能走的地方，称之为墙，那么在用一个IsWall来标识该格子是否是墙。哦，还应该给这个格子标记上行走的方向（这个方向我想应该做为一个枚举）。下面是代码：

 

    //迷宫中的一个小格子
    public class MazeElem
    {
        //这是方向，初始的方向应该是None~木有方向~
        public Direction dir = Direction.None;
        //构造函数
        public MazeElem(int x,int y,bool isWall)
        {
            _x=x;
            _y=y;
            _isWall=isWall;
        }
        private int _x;
        private int _y;
        //flag的默认值应该是false，假定所有的格子都没有走过
        private bool _flag=false;
        private bool _isWall;
        //X坐标，作为属性了
        public int X
        {
            get { return _x; }
            set { _x = value; }
        }
        //Y坐标，也成属性了0 0
        public int Y
        {
            get { return _y; }
            set { _y = value; }
        }
        //是否墙
        public bool IsWall
        {
            get{return _isWall;}
            set{_isWall=value;}
        }
        //是否走过
        public bool Flag
        {
            get { return _flag; }
            set { _flag = value; }
        }
    }
 

 好了，格子类写好了。应该挺容易理解的把。这些都是基础，俺只是想打一下自己的基础~我们再写一个方向的枚举。一个格子的方向很容易想到：东西南北对应（右左下上），除了这些，还应该有这两个：一个是初始的方向，（一开始方向的初始值我想设置为null的，结果报错了。。。。切记。。枚举是值类型。。）还有当这个格子各个方面都无路可走的时候（人若如此只能感叹悲催...），我以为要做一个标记，那就设置NoDir。

    //方向枚举
    public enum Direction
    { 
        /// 

        /// 初始值，木有方向
        /// 
        None,
        /// 

        /// 北/上
        /// 
        North,
        /// 

        /// 南/下
        /// 
        South,
        /// 

        /// 西/左
        /// 
        West,
        /// 

        /// 东/右
        /// 
        East,
        /// 

        /// 无放向可走
        /// 
        NoDir
    }

接下来开始写这个迷宫类。可以认为迷宫是一个n X n 个迷宫格子的集合，所以设置一个迷宫格子的的二维数组MazeElem[,]；为了指示当前行走的迷宫格子，设置一个MazeElem类型cur变量；当然还要设置一个迷宫的出口end（这里简化一下吧，默认出口就是这个迷宫右下角的那个小格子，入口就是迷宫左上角的格子。。。cur初始值为入口处。。。）。还有栈是必须的，主要是用来保存走过的路径，.NET已经提供一个Stack类，不需要我们自己写（想想用List来写栈好像也不是很难，这是看到某位大神的思路的）。嗯，还要用一对xy变量来保存这个迷宫的大小，方便后面的比较。

 

    public class Maze
    {
        //很多的格子
        public MazeElem[,] maze;
        //当前格子
        MazeElem cur;
        //这是出口的那个格子
        MazeElem end;
        //用来保存路径的栈
        Stack path = new Stack();
        //这两个变量是用来保存迷宫的大小的
        int x, y;
        public Maze()
        {
        
        }
        //构造函数，这个是最简单木有任何墙出现的空白迷宫。。
        public Maze(int x,int y)
        {
            x = x;
            y = y;
            maze=new MazeElem[x,y];
            //初始化
            for(int i=0;i0?true:false);
            //cur默认为左上角的格子，出口默认为右下角的格子
            cur=maze[0, 0];
            end = maze[x - 1, y - 1];
        }

 有一些方法还没写出来。先理清一下走迷宫的算法：

判断当前格子是否已经走过，如果没走过（flag=false）：设置为已经走过flag=true，该格子入栈，然后选定一个方向尝试走其他格子；如果走过了：检查该格子的方向，如果不是NoDir（NoDir说明四个方向都尝试过了），选定一个方向尝试走其他格子；如果是NoDir，那么将栈顶弹出，并将cur指向栈顶的格子。重复操作直道格当前格子指向迷宫的出口。选定一个方向尝试走其他格子的方法流程是这样的：先切换这个格子的方向，然后根据切换后的方向进行尝试，如果该方向的格子无法走过，那么继续选定一个方向尝试走其他格子，如果可以走过，那么将cur指向该格子。切换这个格子的方向，这个就比较简单~我们顺时针方向切换，开始的是East，向右走（dir为None，我就返回East；如果是East，那我返回South；如果是South，那返回West；如果是West，返回North；如果是North，那返回NoDir）。额，应该说得稍微清楚些把？具体看代码~一下都是Maze里面的方法，想复制的童鞋别复制错地方了0 0

        private  void CurGoNextStep(MazeElem me)
        {
            switch (SwitchDirection(me))
            { 
                case Direction.East:
                    if (me.Y + 1 < y)
                    {
                        MazeElem next = maze[me.X, me.Y+1];
                        //不能为墙，是墙你会走过去么？而且也不能是已经走过的，好马不吃回头草
                        if (!next.IsWall && !next.Flag)
                        {
                            //next.Flag = true;
                            cur = next;
                        }
                         //不行就换个方向把.
                        else
                        {
                            CurGoNextStep(me);
                        }
                    }
                    else
                    {
                        CurGoNextStep(me);
                    }
                    break;
                case Direction.South:
                    if (me.X + 1 0)
                    {
                        MazeElem next = maze[me.X, me.Y - 1];
                        if (!next.IsWall && !next.Flag)
                        {
                            //next.Flag = true;
                            cur = next;
                        }
                        else
                        {
                            CurGoNextStep(me);
                        }
                    }
                    else
                    {
                        CurGoNextStep(me);
                    }
                    break;
                case Direction.North:
                    if (me.X - 1 >0)
                    {
                        MazeElem next = maze[me.X - 1, me.Y];
                        if (!next.IsWall && !next.Flag)
                        {
                            //next.Flag = true;
                            cur = next;
                        }
                        else
                        {
                            CurGoNextStep(me);
                        }
                    }
                    else
                    {
                        CurGoNextStep(me);
                    }
                    break;
                case Direction.NoDir:
                    //无路可走了已经
                    break;
            }
        }

        //转换方向
        private  Direction SwitchDirection(MazeElem me)
        {
            switch (me.dir)
            { 
                case Direction .None:
                    me.dir = Direction.East;
                    return Direction.East;
                    break;
                case Direction.East:
                    me.dir = Direction.South;
                    return Direction.South;
                    break;
                case Direction.South:
                    me.dir = Direction.West;
                    return Direction.West;
                    break;
                case Direction.West:
                    me.dir = Direction.North;
                    return Direction.North;
                    break;
                case Direction.North:
                    me.dir = Direction.NoDir;
                    return Direction.NoDir;
                    break;
            }
            return Direction.None;
        }

        //开始走迷宫
        public void Start()
        {

            while (cur != end)
            {   

                //如果没走过
                if (!cur.Flag)
                {
                    //留下痕迹
                    cur.Flag = true;
                    //节点入栈
                    path.Push(maze[cur.X,cur.Y]);
                 //换方向走   

                 CurGoNextStep(cur);
                }
                else
                {

                    //如果不是无路可走的情况
                    if (cur.dir != Direction.NoDir)
                        CurGoNextStep(cur);
                    else//无路可走了~~那就回头...
                    {
                        if (path.Count != 0)
                        //栈顶弹出
                             path.Pop();
                        if (path.Count != 0)
                        {
                            //更新cur
                            cur = path.Peek();
                        }
                    }
                }
            }
        }

 

就这么多吧。可以测试一下：

 

//用数组简单表示一个迷宫，大于0则表示该格子为墙
int[,] array = new int[5, 5] { {0,0,1,0,0 }, {0,1,0,0,0}, {0,1,0,0,0},{ 0,1,0,0,0},{0,0,0,1,0}};

大概是下面这样的图~~这编辑器有点蛋疼，直接用表格画了（黑色表示墙），左上角和右下角分别为入口和出口（黄色的....）

            //构造迷宫
            Maze m = new Maze(array);
            //开始走迷宫
            m.Start();
            //打印出迷宫中走的方向
            if (m.maze != null)
            {
                int tmp = 0;
                foreach (MazeElem me in m.maze)
                {
                    tmp++;
                    Console.Write(me.dir +" ");
                    if (tmp % 5 == 0)
                        Console.WriteLine();
                }
            }

结果如下：

感觉面向对象是好理解些，不过我不是很能够体现出面向对象的好处

完~~欢迎提意见....