迷宫问题数据结构实验报告
本实验报告的主要内容是解决迷宫问题,迷宫问题是一个经典的计算机科学问题。迷宫问题的目标是寻找从入口到出口的路径,迷宫中设置了许多障碍,迷宫的四周被设为墙,入口和出口分别位于左上角和右下角。为了解决这个问题,需要设计一个算法来找到迷宫的一条通路。
数据结构设计:
在本实验中,我们使用一个二维数组 mg 来表示迷宫,每个元素表示一个方块状态,数组元素 0 和 1 分别表示迷宫中的通路和障碍。迷宫四周为墙,对应的迷宫数组的边界元素均为 1。
算法设计:
为了寻找迷宫的一条通路,我们需要进行试探性搜索,只要有路可走就前进一步,无路可进,换一个方向进展尝试;当所有方向均不可走时,那么沿原路退回一步〔称为回溯〕,重新选择未走过可走的路,如此继续,直至到达出口或返回入口〔没有通路〕。
在探索前进路径时,需要将搜索的踪迹记录下来,以便走不通时,可沿原路返回到前一个点换一个方向再进展新的探索。后退的尝试路径与前进路径正好相反,因此可以借用一个栈来记录前进路径。
栈的定义为 Struct{ int i;/当前方块的行号int j;//当前方块的列号int di; /是/d 下 i 一个相邻的可走的方位号}st[MaxSize];/定/义栈int top=-1//初始化栈
方向:每一个可通点有 4 个可尝试的方向,向不同的方向前进时,目的地的坐标不同。预先把 4 个方向上的位移存在一个数组中。如把上、右、下、左〔即顺时针方向〕依次编号为 0、1、2、3.
通路:通路上的每一个点有 3 个属性:一个横坐标属性 i、一个列坐标属性 j 和一个方向属性 di,表示其下一点的位置。如果约定尝试的顺序为上、右、下、左〔即顺时针方向〕,那么每尝试一个方向不通时,di 值增 1,当 d 增至 4 时,表示此位置一定不是通路上的点,从栈中去除。在找到出口时,栈中保存的就是一条迷宫通路。
函数mgpath(int xi,int yi,int xe,int ye)是解决迷宫问题的主要函数,该函数的作用是从入口(xi,yi)到出口(xe,ye)的路径。该函数使用栈来记录前进路径,当找到出口时,输出所有的方块即为路径。
本实验报告的主要内容是解决迷宫问题,使用数据结构和算法设计来寻找迷宫的一条通路。本实验报告的结果可以应用于解决类似的迷宫问题。