#include
#include
typedef int DataType;
struct Node {
DataType coef;
DataType exp;
struct Node* next;
};
typedef struct Node *PNode;
typedef struct Node *LinkList;
LinkList SetNullList_Link()
{
LinkList head = (LinkList)malloc(sizeof(struct Node));
if (head != NULL) head->next = NULL;
else printf("alloc failure");
return head;
}
void CreateList(struct Node* head)
{
DataType coef,exp;
PNode p = NULL;
PNode q = head;
scanf("%d,%d", &coef,&exp);
while (coef!=0)
{
p = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
p->coef = coef;
p->exp = exp;
p->next=NULL;
q->next=p;
q=p;
scanf("%d,%d", &coef,&exp);
}
}
void MoveMaxToTail (LinkList head)
{
PNode pre,q;
int tcoef,texp;
for(pre=head->next;pre->next!=NULL;pre=pre->next)
for(q=pre->next;q!=NULL;q=q->next)
{
if(q->exp<pre->exp)
{
tcoef=pre->coef;
texp=pre->exp;
pre->coef=q->coef;
pre->exp=q->exp;
q->coef=tcoef;
q->exp=texp;
}
}
}
LinkList PolynomialAddition(LinkList head1,LinkList head2)
{
PNode preA=head1->next,qA=preA->next;
free(head1);
PNode preB=head2->next,qB=preB->next;
free(head2);
PNode head = (LinkList)malloc(sizeof(struct Node));
head->next=NULL;
PNode pre=head;
while(preA!=NULL&&preB!=NULL)//当链表链表有一个遍历到表尾时结束
{
if(preA->exp<preB->exp)//当满足条件时,将preA节点插入新链表
{
preA->next=pre->next;
pre->next=preA;
preA=qA;
if(preB==NULL)
continue;
qA=qA->next;
pre=pre->next;
}
else
if(preB->exp<preA->exp)//当满足条件时,将preB插入新链表
{
preB->next=pre->next;
pre->next=preB;
preB=qB;
pre=pre->next;
if(preB==NULL)
continue;
qB=qB->next;
}
else
if(preA->coef+preB->coef==0)//当满足条件,书房preA和preB
{
free(preA);
preA=qA;
if(preA!=NULL)
qA=qA->next;
free(preB);
preB=qB;
if(preB!=NULL)
qB=qB->next;
}
else//当preA->coef+preB->coef≠0时
{
preA->coef=preB->coef+preA->coef;
preA->next=pre->next;
pre->next=preA;
preA=qA;
if(preA!=NULL)
qA=qA->next;
pre=pre->next;
free(preB);
preB=qB;
if(preB!=NULL)
qB=qB->next;
}
}//当循环结束时,两条链表遍历不一定就此结束,以为链表长度不一定相同,所以要进行以下操作
//将链表中未遍历的部分直接接入新链表
if(preA!=NULL)
pre->next=preA;
else
pre->next=preB;
return head;
}
void print(LinkList head)
{
LinkList p;
p=head->next;
while(p!=NULL)
{
printf("%d,%d ",p->coef,p->exp);
p=p->next;
}
}
int main()
{
LinkList head1;
LinkList head2;
LinkList head;
head1=SetNullList_Link();
head2=SetNullList_Link();
CreateList(head1);
CreateList(head2);
MoveMaxToTail (head1);
MoveMaxToTail (head2);
head=PolynomialAddition(head1,head2);
print(head);
return 0;
}
这是一个陷入迷官的老鼠如何找到出口的问题,要求输出老鼠探索出的从入口到出口的路径。老鼠希望尽快地找到出口走出迷官。如果它到达一个死胡同,将原路返回到上一个位置,尝试新的路径。在每个位置上老鼠可以向 4 个方向运动,即上、下、左、右。无论离出口多远,它总是按照这样的顺序尝试,当到达一个死胡同之后,老鼠将进行“回溯”。这种探索路径的回溯过程是最后走的位置要最先返回,因此可以使用栈来保存走过的路径序列。
迷宫可以用一个二维数组 maze[m+2][n+2]表示,数组中的元素或者为0,或者为1.0表示通路,1表示墙,迷宫的四周可以设想为全 1,即为墙。设置入口为 maze[1][1]、出口为 maze[6][6]。为了避免检查是否到达了边界,在迷官四周添加一条取值为 1的边来表示障碍,如图 3-4 所示。
解决迷宫问题有两种策略(一种是深度优先策略,另外一种是广度优先策略。两种策略分别对应栈和队列做辅助数据结构。在本节采用深度优先策略,在 3.11 节采用广度优先策略解决迷宫问题。
在迷宫问题中要找到路径并输出需要解决 3 个问题。
为了让计拿
(1) 从某一个坐标点(x,y)出发如何搜索其相邻位置(g,h)?
为了简化判断,假设迷官四周都是墙,即在四周都赋值为 1 的一条边这样对于任意的位置,与它相邻的位置有 8 个,如图 3-5 所示
为了让计算机对 8个位置按照一定的顺序搜索,不妨假设 8个方向的顺序是从正东按照顺时针,将这 8个方向的位置的坐标放到一个结构数组 direction[8][2]中,数组内容为:
direction[8][2]=((0,1),[1,1},(1,0),(1,-1),(0,-1),(-1,-1),[ -1,0)
数组中给出了相邻位置(g,h)相对于当前位置(x,y)的增量,即:
g=x+direction[i][j]
h= y+ direction[i][j]
假设从当前位置(3,5)向南出发,则:
g=x+ direction[2][0] = 3 + 1 = 4
h= y+ direction[2][1] = 5 + 0 = 5
(2) 如何记录探索过的路径?由于采用了回溯方法,因此设计栈来存放探索过的路径,当不能向前继续探索时从栈中弹出元素。
为了重复使用前面定义好的栈结构,在这里使用两个栈 linkStackX和linkStackY 分别存放行坐标和列坐标。
(3) 如何防止重复探索某位置?
通过设置标志位来识别,初始时各个位置的标志位 mark[][j]-0当探索到某位置后设置 mark[][]=1。
有了上述基本定义,迷宫算法的思路如下:
(1)创建两个空栈 StackX 和 StackY。
(2)将人口 entryX 和 entryY 分别压人栈 StackX和 StackY中
(3) while(栈不空)
1, 取栈顶元素,出栈,当前位置为栈顶元素
2, while(mov< 8),即还存在探索的方向。
a,按照顺时针依次探索各个位置(posX,posY)
b。如果(posX,posY)是出口,输出路径,返回1。
c。如果(posX,posY)是没有走过的通路:
·设置标志位mark[posX][pos=1.
.当前位置进栈。
.将(posX,posY)设置为当前位置
.设置 mov=0。
d,否则(如果(X,Y)是没有走过的通路),mov++
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struct MAZE_STRU
{
int size;
int **data;
};
typedef struct MAZE_STRU Maze;
typedef int DataTye;
struct Node
{
DataTye data;
struct Node *next;
};
typedef struct Node *PNode;
typedef struct Node*top,*LinkStack;
LinkStack SetNullStack_Link()
{
LinkStack top=(LinkStack)malloc(sizeof(struct Node));
if(top!=NULL)
{
top->next=NULL;
}
else
{
printf("alloc failuer");
}
return top;
}
void Push_Link(LinkStack top,DataTye x)
{
PNode p=(PNode)malloc(sizeof(struct Node));
if(p==NULL)
{
printf("alloc failuer");
}
else
{
p->data=x;
p->next=top->next;
top->next=p;
}
}
int IsNullStack_Link(LinkStack top)
{
if(top->next==NULL)
{
return 1;
}
else
return 0;
}
void Pop_Link(LinkStack top)
{
PNode p;
if(top->next==NULL)
{
printf("it is empty stack!");
}
else{
p=top->next;
top->next=p->next;
free(p);
}
}
DataTye Top_Link(LinkStack top)
{
if(IsNullStack_Link(top)==1)
{
printf("if is empty stack");
}
else{
return top->next->data;
}
}
Maze*InitMaze(int size)
{
int i;
Maze*maze=(Maze*)malloc(sizeof(Maze));
maze->size=size;
maze->data=(int**)malloc(sizeof(int*)*maze->size);
for(i=0;i<maze->size;i++)
{
maze->data[i]=(int*)malloc(sizeof(int)*maze->size);
}
return maze;
}
void ReadMaze(Maze *maze)
{
int i,j;
for(i=0;i<maze->size;i++)
{
for(j=0;j<maze->size;j++)
{
scanf("%d",&maze->data[i][j]);
}
}
}
void WriteMaze(Maze*maze)
{
int i,j;
printf("迷宫结构如下:\n");
for(i=0;i<maze->size;i++)
{
for(j=0;j<maze->size;j++)
{
printf("%5d",maze->data[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int MazeDFD(int entryX,int entryY,int exitX,int exitY,Maze *maze)
{
int derection[8][2]={{0,1},{1,1},{1,0},{1,-1},{0,1},{-1,-1},{-1,0},{-1,1}};
LinkStack LinkStackX=NULL;
LinkStack LinkStackY=NULL;
int posX,posY;
int preposX,preposY;
int **mark;
int i,j;
int mov;
mark=(int**)malloc(sizeof(int*)*maze->size);
for(i=0;i<maze->size;i++)
{
mark[i]=(int*)malloc(sizeof(int)*maze->size);
}
for(i=0;i<maze->size;i++)
{
for(j=0;j<maze->size;j++)
{
mark[i][j]=0;
}
}
LinkStackX=SetNullStack_Link();
LinkStackY=SetNullStack_Link();
mark[entryX][entryY]=1;
Push_Link(LinkStackX,entryX);
Push_Link(LinkStackY,entryY);
while(!IsNullStack_Link(LinkStackX))
{
preposX=Top_Link(LinkStackX);
preposY=Top_Link(LinkStackY);
Pop_Link(LinkStackX);
Pop_Link(LinkStackY);
mov=0;
while(mov<8)
{
posX=preposX+derection[mov][0];
posY=preposY+derection[mov][1];
if(posX==exitX&&posY==exitY)
{
Push_Link(LinkStackX,preposX);
Push_Link(LinkStackY,preposY);
printf("%d %d;",exitX,exitY);
while(!IsNullStack_Link(LinkStackX))
{
posX=Top_Link(LinkStackX);
posY=Top_Link(LinkStackY);
printf("%d %d;",posX,posY);
Pop_Link(LinkStackX);
Pop_Link(LinkStackY);
}
return 1;
}
if(maze->data[posX][posY]!=1&&mark[posX][posY]!=1)
{
mark[posX][posY]=1;
Push_Link(LinkStackX,preposX);
Push_Link(LinkStackY,preposY);
preposX=posX;
preposY=posY;
mov=0;
}
else
mov++;
}
}
return 0;
}
int main()
{
Maze* maze;
int mazeSize;
int entryX,entryY,exitX,exitY;
int find=0;
scanf("%d",&mazeSize);
maze=InitMaze(mazeSize);
ReadMaze(maze);
scanf("%d%d%d%d",&entryX,&entryY,&exitX,&exitY);
find=MazeDFD(entryX,entryY,exitX,exitY,maze);
if(find==0)
{
printf("找不到路径!");
}
return 0;
}