迷宫问题输出所有路径及最短路径_C语言

题目要求

问题描述：编写一个程序求解迷宫问题。迷宫由m行n列的二维数组设置，0表示无障碍，1表示有障碍。设入口为(1, 1)， 出口为(m, n), 每次只能从一个无障碍单元移到周围四个方向上任一无障碍单元。编程给出通过路径或无法通行的信息。
基本要求:
（1）输出迷宫的所有路径；
（2）筛选出最短路径。

算法

对迷宫递归地进行深度优先遍历

代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include 
#include 
#include 

#define MAX_Node 50
#define MAX_Path 50

typedef struct {
	int x, y;
}Node;

typedef struct {
	Node data[MAX_Node];
	int len;
}Path;

typedef struct {
	Path data[MAX_Path];
	int num;
}PASH;

Node dir[4] = { {-1,0},{1,0},{0,-1},{0,1} };	//上下左右四个方向

Path p = { {{0,0}},0 };							//存放一条路径的各个坐标

PASH pash = { { { {{0,0}},0 } } , 0 };			//存放所有路径

int m = 0, n = 0;								//m行n列的迷宫

//判断是否越界,若越界返回true
bool Over(int x, int y) {
	if ((x >= 1 && x <= m) && (y >= 1 && y <= n)) {
		return false;
	}
	else return true;
}

//判断当前的路径中是否已存在该坐标,若已存在返回true
bool visited(Path p, int x, int y) {
	for (int i = 0; i < p.len; i++) {
		if (x == p.data[i].x && y == p.data[i].y)
			return true;
	}
	return false;
}

//递归
void DFS(char **map, int x, int y) {
	//找到终点了
	if (x == m && y == n) {
		p.data[p.len].x = x;
		p.data[p.len++].y = y;
		pash.data[pash.num++] = p;	//将该路径存放到pash中
	}

	//注意判断条件的顺序, 若map[x][y] == '0'放第一个可能会导致数组越界
	else if ( !Over(x, y) && map[x][y] == '0' && !visited(p, x, y) ) {
		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			//将当前坐标存放到p中
			if (!visited(p, x, y)) {
				p.data[p.len].x = x;
				p.data[p.len++].y = y;
			}

			//上下左右四个方向依次递归
			DFS(map, x + dir[i].x, y + dir[i].y);

			//回溯
			p.len--;
		}
	}
}

void print(char **map, PASH pash) {
	if (pash.num == 0)
		printf("无法通行!\n");
	else {
		for (int i = 0; i < pash.num; i++) {
			printf("第%d条路径: ", i + 1);
			for (int j = 0; j < pash.data[i].len; j++) {
				printf("(%d, %d) -> ", pash.data[i].data[j].x, pash.data[i].data[j].y);
			}
			printf("END\n");

			for (int k = 1; k <= m; k++) {
				for (int h = 1; h <= n; h++) {
					if (visited(pash.data[i], k, h))
						printf("* ");
					else
						printf("%c ", map[k][h]);
				}
				printf("\n");
			}
		}

		int s = pash.data[0].len;
		int ii = 0;
		for (int i = 1; i < pash.num; i++) {
			if (pash.data[i].len < s) {
				s = pash.data[i].len;
				ii = i;
			}
		}
		printf("\n最短路径为第%d条,长度为%d\n", ii + 1, pash.data[ii].len);
		for (int j = 0; j < pash.data[ii].len; j++) {
			printf("(%d, %d) -> ", pash.data[ii].data[j].x, pash.data[ii].data[j].y);
		}
		printf("END\n");
		for (int k = 1; k <= m; k++) {
			for (int h = 1; h <= n; h++) {
				if (visited(pash.data[ii], k, h))
					printf("* ");
				else
					printf("%c ", map[k][h]);
			}
			printf("\n");
		}
	}
}

int main(){
	
	printf("请输入迷宫的行列:");
	scanf("%d %d", &m, &n);
	
	//二级指针创建动态数组
	char** map = (char**)malloc(sizeof(char*) * (m+1));
	for (int i = 0; i < m+1; i++) {
		*(map + i) = (char*)malloc(sizeof(char) * (n+1));
	}

	for (int i = 0; i <= m; i++) {
		for (int j = 0; j <= n; j++) {
			map[i][j] = '0';
		}
	}
	
	
	for (int i = 1; i <= m; i++) {
		printf("输入第%d行:\n", i);
		for (int j = 1; j <= n; j++) {
			getchar();
			scanf("%c", &map[i][j]);
		}
	}

	printf("已创建迷宫:\n");
	for (int i = 1; i <= m; i++) {
		for (int j = 1; j <= n; j++) {
			printf("%c ", map[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}

	DFS(map, 1, 1);
	print(map, pash);

	return 0;
}

结果示例