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2018-04-23 23:11:34
问题引出
有的时候,除了只有一条出口的迷宫外,我们还会遇到多出口迷宫求解问题,即
有多条出口的迷宫,迷宫内部各路径不交叉,不成环,求其中最短的一条路径
例如:
关于单出口的简单迷宫求解,大家可以参考解题思路
因为迷宫中存在多条路径,所以这次我们采用自己构造栈的方式进行求解
- 构建两个栈,一个栈为 cur_path,保存当前走过的路径,另一个栈为 short_path,保存最短的路径
- 判断当前该点是否能落脚,不能落脚直接返回
- 标记当前点,并且入栈到cur_path
- 进入循环,先拿到当前的栈顶元素(该元素一定合法)
- 判断当前点是否为出口
- 是出口,将 两个栈中的元素进行比较
- 如果cur_path保存的路径比short_path中保存的路径长,就将当前 cur_path 路径 保存至short_path中
- 否则,继续寻找其他路径,并且当前栈顶元素,进行回溯
- 是出口,将 两个栈中的元素进行比较
- 如果不是出口,按顺时针方向依次取相邻点,并判定他们是否能落脚,如果可以,入栈,进入下一轮循环
- 四个点都不能落脚,出栈当前栈顶元素,回溯
方法实现
这里我们要用到栈的一些操作,对于栈的概念和操纵还不太理解的可以移步
maze.h
#include "seqstack.h" #include <stdio.h> // 迷宫的长宽 #define ROW 10 // 行 #define COL 10 // 列 typedef struct Maze { int map[COL][ROW]; } Maze; // 创建迷宫 void createMaze(Maze* maze) { int tmp[COL][ROW] = { { 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0 }, { 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1 }, { 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0 }, { 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0 } }; int i = 0; for( ; i < COL; i++) { int j = 0; for( ; j < ROW; j++) { maze->map[i][j] = tmp[i][j]; } } } // 打印迷宫 void printMaze(Maze maze) { int i = 0; // 装饰性打印 printf(" +"); for( ; i < ROW*2; i++) { printf("-"); } printf("-+"); printf("\n"); // 打印开始 for( i = 0; i < COL; i++) { int j = 0; printf(" | "); for( ; j < ROW; j++) { printf("%d ", maze.map[i][j]); } printf("|\n"); } // 装饰性打印 printf(" +"); for( i = 0; i < ROW*2; i++) { printf("-"); } printf("-+\n"); } // 判断当前点是否能够落脚 int Canstay(Maze* maze, Coordinates pos) { // 越界 if(pos.row>=0 && pos.row<ROW && pos.col>=0 && pos.col<COL) { if(maze->map[pos.col][pos.row] == 1) { return 1; } return 0; } return 0; } // 将当前点进行标记 void Mark(Maze* maze, Coordinates pos) { maze->map[pos.col][pos.row] = 2; } // 是否为出口 int isExit(Maze* maze, Coordinates entry, Coordinates pos) { if((pos.row==entry.row) && (pos.col==entry.col)) { return 0; } if(pos.row==0 || pos.row==ROW-1 || pos.col==0 || pos.col==COL-1) { return 1; } return 0; } // 打印路径 void printPath(SeqStack stack) { Datatype value; while(SeqStackTop(&stack, &value)) { printf("(%d, %d)\n", value.row, value.col ); SeqStackPop(&stack); } } // 比较两个栈长度,s1 <= s2,返回 <=0,否则, >0 int compareStack(SeqStack stack1, SeqStack stack2) { Datatype value; int ret = 0; int count1 = 0; int count2 = 0; while(ret=SeqStackTop(&stack1, &value)) { SeqStackPop(&stack1); count1++; } while(ret=SeqStackTop(&stack2, &value)) { SeqStackPop(&stack2); count2++; } return count1-count2; } // 将 src 栈的所有元素拷贝到 dst 栈中 void cloneStack(SeqStack* dest, SeqStack* src) { // 由于是顺序表构成的栈,所以首先释放 dest 空间 SeqStackDestroy(dest); // 创建新空间 dest->size = src->size; dest->capacity = src->capacity; dest->data = malloc(sizeof(SeqStack) * src->capacity); int i = 0; for(i = 0; i < src->size; i++) { dest->data[i] = src->data[i]; } } void getMazePath(Maze* maze, Coordinates entry) { // 构建两个栈,一个栈为 cur_path,保存当前走过的路径,另一个栈为 short_path,保存最短的路径 SeqStack cur_path; SeqStack short_path; SeqStackInit(&cur_path); SeqStackInit(&short_path); // 判断当前该点是否能落脚,不能落脚直接返回 if(!Canstay(maze, entry)) { return; } // 标记当前点,并且入栈到cur_path Mark(maze, entry); SeqStackPush(&cur_path, entry); int ret = 1; while(ret == 1) { // 进入循环,先拿到当前的栈顶元素(该元素一定合法) Coordinates cur; ret = SeqStackTop(&cur_path, &cur); // 判断当前点是否为出口,是出口就找到了一条路 if(isExit(maze, entry, cur) == 1) { // 是出口,将 两个栈中的元素进行比较 // 如果short_path < cur_path,返回 <0,否则 >0 int compare = compareStack(short_path, cur_path); // 第一次 short_path 为空 Datatype value; if(SeqStackTop(&short_path, &value) == 0) { cloneStack(&short_path, &cur_path); printf("找到一条路径[%d, %d]\n", cur.col, cur.row); } // 如果cur_path保存的路径比short_path中保存的路径长,就将当前 cur_path 路径 保存至short_path中 if(compare < 0) { cloneStack(&short_path, &cur_path); printf("找到一条更短的路径[%d, %d]\n", cur.col, cur.row); } else { // 否则,继续寻找其他路径 printf("又找到一条路径[%d, %d]\n", cur.col, cur.row); } // 出栈当前栈顶元素,回溯 SeqStackPop(&cur_path); } // 如果不是,按顺时针方向依次取相邻点,并判定他们是否能落脚,如果可以,入栈,进入下一轮循环 // 上 Coordinates up; up.col = cur.col-1; up.row = cur.row; if(Canstay(maze, up)) { Mark(maze, up); SeqStackPush(&cur_path, up); continue; } // 右 Coordinates right; right.col = cur.col; right.row = cur.row+1; if(Canstay(maze, right)) { Mark(maze, right); SeqStackPush(&cur_path, right); continue; } // 下 Coordinates down; down.col = cur.col+1; down.row = cur.row; if(Canstay(maze, down)) { Mark(maze, down); SeqStackPush(&cur_path, down); continue; } // 左 Coordinates left; left.col = cur.col; left.row = cur.row-1; if(Canstay(maze, left)) { Mark(maze, left); SeqStackPush(&cur_path, left); continue; } // 四个点都不能落脚,出栈当前栈顶元素,回溯 SeqStackPop(&cur_path); } // 打印路径 printPath(short_path); } int main() { Maze maze; Coordinates entry; entry.col = 0; entry.row = 1; // 创建迷宫 createMaze(&maze); // 打印迷宫 printMaze(maze); // 求解迷宫线路 getMazePath(&maze, entry); printMaze(maze); }
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求解多出口迷宫最短路径的问题
2018-04-17 14:46:35求解多出口迷宫的最短路径,是在基于求解简单迷宫是否存在路径的问题的基础上的一个提高。我们首先需要认识到的是,不论是求解简单迷宫问题,还是复杂迷宫的问题,我们都需要基于栈,使用回溯法来解决问题。首先,...求解多出口迷宫的最短路径,是在基于求解简单迷宫是否存在路径的问题的基础上的一个提高。我们首先需要认识到的是,不论是求解简单迷宫问题,还是复杂迷宫的问题,我们都需要基于栈,使用回溯法来解决问题。
- 首先,我们先来定义一个多出口的迷宫:
图中0表示墙,即无法落脚;1表示可以落脚;之后我们会用2来标记走过的路。
我们默认出口为四个边界上的点。若入口也为边界点,则出口与入口不能重合。
maze.h:
#pragma once #include <stdio.h> #include<stdlib.h> #include<stddef.h> #define MAX_ROW 6 #define MAX_COL 6 typedef struct Point{ int row; int col; }Point; typedef Point SeqStackType; typedef struct SeqStack{ SeqStackType *data; size_t size; size_t capacity; }SeqStack; typedef struct Maze{ int map[MAX_ROW][MAX_COL]; }Maze;
maze.c:
#include "maze.h" int map[MAX_ROW][MAX_COL]={ {0,1,0,0,0,0}, {0,1,1,1,0,0}, {0,1,0,1,1,1}, {1,1,1,0,0,0}, {0,0,1,0,0,0}, {0,0,1,0,0,0} }; void MazeInitShortPath(Maze* maze){//初始化 if(maze == NULL) return; size_t i = 0; for(;i < MAX_ROW;i++){ size_t j = 0; for(;j < MAX_COL;j++){ maze->map[i][j] = map[i][j]; } } return; } void SeqStackDebugPrint(SeqStack* stack,const char* msg){//走过的路径中每一个点的打印 printf("%s\n",msg); if(stack == NULL) return; size_t i = 0; for(;i < stack->size;i++){ printf("(%d,%d)\n",stack->data[i].row,stack->data[i].col); } printf("\n"); return; } void MazePrint(Maze* maze){//迷宫的打印 if(maze == NULL) return; size_t i = 0; for(;i < MAX_ROW;i++){ size_t j = 0; for(;j < MAX_COL;j++) printf("%2d ",maze->map[i][j]); printf("\n"); } return; } int CanStay(Maze* maze,Point pt){//判断当前点是否能落脚 if(maze == 0) return 0; if(pt.row < 0 || pt.row >= MAX_ROW || pt.col < 0 || pt.col >= MAX_COL){//迷宫边界外,不能落脚 return 0; } int value = maze->map[pt.row][pt.col]; if(value == 1){//边界内,且可落脚 return 1; } return 0; } void Mark(Maze* maze,Point cur){//标记走过的路径 maze->map[cur.row][cur.col] = 2; } int IsExit(Maze* maze,Point cur,Point entry){//判断当前点是否为出口 (void)maze; //1.判断当前点是不是入口,若为入口,则不是出口 if(cur.row == entry.row && cur.col == entry.col){ return 0; } //2.如果当前点在地图边界上,说明是出口 if(cur.row == 0 || cur.row == MAX_ROW-1 || cur.col == 0 || cur.col == MAX_COL-1){ return 1; } return 0; } void SeqStackAssgin(SeqStack* from,SeqStack* to){//将from中的数据全部拷贝至to中 //释放to中的原有内存 SeqStackDestroy(to); //根据from中的元素个数确定内存申请的大小,给to重新申请一个足够的内存 to->size = from->size; to->capacity = from->capacity; to->data = (SeqStackType*)malloc(to->capacity * sizeof(SeqStackType)); //再进行数据拷贝 size_t i = 0; for(;i < from->size;i++){ to->data[i] = from->data[i]; } } void _GetShortPath(Maze* maze,Point cur,Point entry,SeqStack* cur_path,SeqStack* short_path){//GetShortPath的辅助函数 printf("cur:(%d,%d)\n",cur.row,cur.col); //1.判断当前点能否落脚 if(!CanStay(maze,cur)){ return; } //2.若能落脚,给当前位置做一个标记 //同时将当前点插入到cur_path Mark(maze,cur); SeqStackPush(cur_path,cur); //3.若当前点为出口,说明找到了一条出口 if(IsExit(maze,cur,entry)){ printf("找到了一条路径\n"); if(cur_path->size < short_path->size || short_path->size == 0){ //将当前路径与short_path中的路径对比,若当前路径比short_path短或short_path本身为空栈,则用当前路径替换short_path SeqStackAssgin(cur_path,short_path); printf("找到了一条相对较短的路径\n"); } //若当前路径没有比short_path短,就尝试找其他路径 SeqStackPop(cur_path); return; } //4.若当前点不是出口,则按顺时针方向探测四个相邻的点,递归式调用函数自身,递归式更新cur节点 //(每次递归时,cur都是下一次要走的点,这个点能否落脚,交给递归函数作判断) Point up = cur; up.row -= 1; _GetShortPath(maze,up,entry,cur_path,short_path); Point right = cur; right.col += 1; _GetShortPath(maze,right,entry,cur_path,short_path); Point down = cur; down.row += 1; _GetShortPath(maze,down,entry,cur_path,short_path); Point left = cur; left.col -= 1; _GetShortPath(maze,left,entry,cur_path,short_path); //若四个方向都递归的探测过了,则可进行出栈,同时回溯到上一个点 SeqStackPop(cur_path); return; } void GetShortPath(Maze* maze,Point entry){ SeqStack cur_path; SeqStack short_path; SeqStackInit(&cur_path); SeqStackInit(&short_path); _GetShortPath(maze,entry,entry,&cur_path,&short_path); SeqStackDebugPrint(&short_path,"最短路径为"); return; }
通过代码我们可以认识到,由于多出口迷宫存在着多条路径,所以我们需要定义两个栈,一个栈中存放着当前走过的路径的数据,另一个栈中存放着最短路径的数据。每找到一条路径,就将当前路径的长度与最短路径的长度作比较,若存放最短路径的栈为空栈,或者当前路径的长度小于最短路径的长度,就用存放着当前路径的栈中的数据替代存放最短路径的栈中的数据。当所有路径都找到以后,此时存放最短路径的栈中的数据即可表示该迷宫的最短路径。
结果演示:
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迷宫---多出口迷宫的最短路径
2018-05-05 22:15:09如图是一个有三个出口的迷宫,现在来求它的最短路径(不带环) 思想:定义两个栈,一个栈存放当前路径。一个栈存最短路径,每次都将当前路径和最短路径比较如果当前路径小于最短路径,那就交换两个栈中的元素 ...如图是一个有三个出口的迷宫,现在来求它的最短路径(不带环)
思想:定义两个栈,一个栈存放当前路径。一个栈存最短路径,每次都将当前路径和最短路径比较如果当前路径小于最短路径,那就交换两个栈中的元素
代码实现:void MazeInit2(Maze* maze) { if(maze == NULL) { return; } int map[MAX_ROW][MAX_COL] = { {0,1,0,0,0,0}, {0,1,1,1,0,0}, {0,1,0,1,1,1}, {1,1,1,0,0,0}, {0,0,1,0,0,0}, {0,0,1,0,0,0} }; size_t i = 0; for(;i < MAX_ROW;++i) { size_t j = 0; for(;j < MAX_COL;++j) { maze->map[i][j] = map[i][j]; } } return; } void _GetShortPath(Maze* maze,Point cur,Point entry,SeqStack* cur_path,SeqStack* short_path) { //1.判断当前是否能落脚 if(!CanStay(maze,cur)) { return; } //2.如果能落脚,就对当前点进行标记,同时把当前点插入到cur_path Mark(maze,cur); SeqStackPush(cur_path,cur); //判断当前点是否是出口 if(IsExit(maze,cur,entry)) { //a)如果是出口,说明找到了一条路径,拿当前路径和short_path中的路径进行对比 //,如果当前路径比short_path短,或short_path本身是一个空栈 // 就用当前路径代替short_path printf("找到一条路经!\n"); if(cur_path->size < short_path->size || short_path->size == 0) { printf("找到一条比较短的路径!\n"); SeqStackAssgin(cur_path,short_path); //printf("cur :%d,%d\n",cur.row,cur.col); } //b)如果当前路径没有short_path短,就继续再找其他路径(进行回溯) // 回溯之前要把cur_path栈顶元素出栈 SeqStackPop(cur_path); return; } //4.如果当前点不是出口,尝试探测四个方向(按照顺时针的方向探测) Point up = cur; up.row -= 1; _GetShortPath(maze,up,entry,cur_path,short_path); Point right = cur; right.col += 1; _GetShortPath(maze,right,entry,cur_path,short_path); Point down = cur; down.row += 1; _GetShortPath(maze,down,entry,cur_path,short_path); Point left = cur; left.col -= 1; _GetShortPath(maze,left,entry,cur_path,short_path); //5.如果四个方向都探测过了,就可以进行出栈(指当前函数栈帧结束 //,同时cur_path,也要进行出栈),回溯到上一个点 SeqStackPop(cur_path); return; } //找到所有路径,然后从所有的路径中筛选出一条最短的(递归) void GetShortPath(Maze* maze,Point entry) { //就像从一个数组中查找最小元素,一样,定义一个short_path保存最短路径 SeqStack cur_path;//保存当前路径 SeqStack short_path;//保存最短路径 SeqStackInit(&cur_path); SeqStackInit(&short_path); _GetShortPath(maze,entry,entry,&cur_path,&short_path); SeqStackDebugPrint(&short_path,"最短路径"); }
seqstack.c中的代码实现
#ifdef FOR_MAZE //#include<stdio.h> //#include"seqstack.h" //此函数仅用于迷宫问题,用来调试 //通常意义下,栈是不允许遍历的 //但是如果进行调试或者测试,就不一样了 //因此再这里虽然函数进行遍历了,但是仅用于调试 //之所以写这个函数遍历栈,是为了能够从入口到出口的顺序来打印栈的内容 void SeqStackDebugPrint(SeqStack* stack,const char* msg) { printf("[%s]\n",msg); size_t i = 0; for(;i < stack->size ; ++i) { printf("(%d,%d)\n",stack->data[i].row,stack->data[i].col); } printf("\n"); } void SeqStackAssgin(SeqStack* from,SeqStack* to) { //采用下面的方法保证to里面的内存能够足够容纳from中的元素 //1.释放to中的原有内存 SeqStackDestroy(to); //2.根据from元素的个数,确定内存申请内存的大小,给to重新申请一个足够的内存 to->size = from->size; to->capacity = from->capacity; to->data = (SeqStackType*)malloc(to->capacity * sizeof(SeqStackType)); //3.进行数据拷贝 size_t i = 0; for(;i < from->size ; ++i) { to->data[i] = from->data[i]; } return; } #endif
测试代码
void Test3() { TEST_HEADER; Maze maze; MazeInit2(&maze); Point entry = {0,1}; GetShortPath(&maze,entry); MazePrint(&maze); }
运行结果:
如图是一个有三个出口的迷宫,现在来求它的最短路径(带环)
因为这个迷宫带环路径较多就不一一画出来了
第一次标记的结果
第二次标记的结果
第三次标记的结果
第四次标记结果
第五次标记结果
具体看代码实现void MazeInit3(Maze* maze) { if(maze == NULL) { return; } int map[MAX_ROW][MAX_COL] = { {0,1,0,0,0,0}, {0,1,1,1,0,0}, {0,1,0,1,1,1}, {1,1,1,1,0,0}, {0,0,1,0,0,0}, {0,0,1,0,0,0} }; size_t i = 0; for(;i < MAX_ROW;++i) { size_t j = 0; for(;j < MAX_COL;++j) { maze->map[i][j] = map[i][j]; } } return; } int CanStayWithCycle(Maze *maze,Point cur,Point pre) { if(maze == NULL) { return 0; } //当前点是否在地图上 if(cur.row < 0 || cur.row >= MAX_ROW || cur.col < 0 || cur.col >= MAX_COL) { return 0; } //当前点不是墙 int cur_value = maze->map[cur.row][cur.col]; if(cur_value == 0) { return 0; } //如果当前点是1,就可以直接落脚 if(cur_value == 1) { return 1; } //当前点若已经被标记就比较当前点对应的值和pre对应的值的大小 //a)cur_path 7,pre_value 5,应该落脚 //b)cur_path 6,pre_value 5,不应该落脚 //c)cur_path 5,pre_value 5,不应该落脚 //d)cur_path 4,pre_value 5,不应该落脚 //总结以上的几种情况可以总结出:cur_path > pre_path + 1就应该落脚 int pre_value = maze->map[pre.row][pre.col]; if(cur_value > pre_value+1) { return 1; } return 0; } void MarkWithCycle(Maze* maze,Point cur,Point pre) { if(maze == NULL) { return; } if(cur.row < 0 || cur.row >= MAX_ROW || cur.col < 0 || cur.col >= MAX_COL) { return; } // if(pre.row < 0 || pre.row >= MAX_ROW || pre.col < 0 || pre.col >= MAX_COL) // { // return; // } if(pre.row == -1 && pre.col == -1) { maze->map[cur.row][cur.col] = 2; return; } int pre_value = maze->map[pre.row][pre.col]; maze->map[cur.row][cur.col] = pre_value + 1; return; } void _GetShortPathWithCycle(Maze* maze,Point cur,Point pre,Point entry,SeqStack* cur_path,SeqStack* short_path) { //判定当前是否能落脚(判定规则变了) printf("cur :(%d,%d)\n",cur.row,cur.col); if(!CanStayWithCycle(maze,cur,pre)) { return; } //标记当前点,并且将当前点插入到cur_path MarkWithCycle(maze,cur,pre); SeqStackPush(cur_path,cur); pre = cur; //判断当前点是否是出口 if(IsExit(maze,cur,entry)) { printf("找到了一条路径!\n"); //如果是出口,要拿cur_path和short_path进行比较,把比较短的路径保存到short_path中 if(cur_path->size < short_path->size || short_path->size == 0) { printf("找到了一条比较短的路径!\n"); SeqStackAssgin(cur_path,short_path); } //进行回溯,不管当前找到的这条路径是否是比较短的路径,都要进行回溯 SeqStackPop(cur_path); return; } //如果不是出口,以当前点为基准点,探测周围的四个点 Point up = cur; up.row -= 1; _GetShortPathWithCycle(maze,up,pre,entry,cur_path,short_path); Point right = cur; right.col += 1; _GetShortPathWithCycle(maze,right,pre,entry,cur_path,short_path); Point down = cur; down.row += 1; _GetShortPathWithCycle(maze,down,pre,entry,cur_path,short_path); Point left = cur; left.col -= 1; _GetShortPathWithCycle(maze,left,pre,entry,cur_path,short_path); //如果四个点都探测过了,就出栈回溯 SeqStackPop(cur_path); return; } void GetShortPathWithCycle(Maze* maze,Point entry) { SeqStack cur_path; SeqStack short_path; SeqStackInit(&cur_path); SeqStackInit(&short_path); Point pre = {-1,-1}; _GetShortPathWithCycle(maze,entry,pre,entry,&cur_path,&short_path); SeqStackDebugPrint(&short_path,"最短路径为"); }
测试代码
void Test4() { TEST_HEADER; Maze maze; MazeInit3(&maze); Point entry = {0,1}; GetShortPathWithCycle(&maze,entry); MazePrint(&maze); }
运行结果
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数据结构---多出口迷宫找出一条最短路径
2018-04-26 20:45:55现在如果有多个出口,我们该如何去找到一条最短的路径。 我们先来思考一下我们是如何在一个数组里找最小值的? 有下面一个数组: 我们可以先把第一个数设为最小值,然后遍历数组,拿它和后面的元素进行比较,把...前面我们实现了基础版本的迷宫求解,只有一条路径。现在如果有多个出口,我们该如何去找到一条最短的路径。
我们先来思考一下我们是如何在一个数组里找最小值的?
有下面一个数组:
我们可以先把第一个数设为最小值,然后遍历数组,拿它和后面的元素进行比较,把两个数中较小的赋给min,直到遍历完整个数组,min中就是数组中的最小值。同样的,找最短路径也是一样的思路。我们可以定义两个栈,一个cur_path保存当前路径,一个short_path保存最短路径,每次找到一条路径,将它保存在cur_path里,并和short_path进行比较,将两条路径中较短的路径保存在short_path中,最后打印short_path的内容。
可以看出,黄色圈出来的就是最短路径。
步骤也是和前面大体一致,只是加了一个当前路径cur_path和最短路径short_path的比较,代码中有详解,大家可以参考一下.
话不多说,直接上代码://先对迷宫初始化 void MazeShortPathInit(Maze* maze) { int map[MAX_ROW][MAX_COL] = { {0,1,0,0,0,0}, {0,1,1,1,0,0}, {0,1,0,1,0,0}, {1,1,0,1,1,1}, {0,1,1,0,0,0}, {0,0,1,0,0,0}, }; size_t i = 0; for( ;i < MAX_ROW;i++) { size_t j = 0; for( ;j < MAX_COL;j++) { maze->map[i][j] = map[i][j]; } } return; } //遍历所有的路径,然后从其中找出一条最短路径 //实现递归版本 void GetShortPath(Maze* maze,Point entry) { //保存着当前路径 SeqStack cur_path; //保存最短路径 SeqStack short_path; SeqStackInit(&cur_path); SeqStackInit(&short_path); _GetShortPath(maze,entry,entry,&cur_path,&short_path); //打印栈里面的内容(通常意义下,栈是不允许遍历的,但是这里仅仅用于调试) SeqStackPrintDebug(&short_path,"最短路径是:"); } void _GetShortPath(Maze* maze,Point cur,Point entry,SeqStack* cur_path,SeqStack* short_path) { //1.判断当前点是否能落脚 if( !CanStay(maze,cur)) { return; } //2.如果能落脚,标记当前点并且入栈到cur_path Mark(maze,cur); SeqStackPush(cur_path,cur); //3.判断当前点是否为出口 if(IsExit(maze,cur,entry)) { // 如果是出口,说明找到了一条路径,拿当前路径和short_path中的路径比较 // a)如果当前路径比short_path中路径短或者short_path为空,就用当前路径替换short_path // b)如果当前路径没有short_path中路径短,尝试去找其他的路经(进行回溯),出栈cur_path的栈顶元素 printf("找到了一条路径\n"); if(cur_path->size < short_path->size || short_path->size == 0) { SeqStackAssgin(cur_path,short_path); } SeqStackPop(cur_path); return; } //4.如果当前点不是出口,尝试顺时针去探测其他四个方向 Point up = cur; up.ROW -= 1; _GetShortPath(maze,up,entry,cur_path,short_path); Point right = cur; right.COL += 1; _GetShortPath(maze,right,entry,cur_path,short_path); Point down = cur; down.ROW += 1; _GetShortPath(maze,down,entry,cur_path,short_path); Point left = cur; left.COL -= 1; _GetShortPath(maze,left,entry,cur_path,short_path); //5.如果四个方向都递归的探测完了,就可以进行出栈(cur_path),回溯到上一个点 SeqStackPop(cur_path); }
这里用到的辅助函数打印栈信息SeqStackPrintDebug()和栈替换SeqStackAssgin()如下,而判断当前点能不能落脚CanStay()函数,判断是否是出口IsExit()函数和标记Mark()函数在之前博客中(基础版迷宫求解)写过,这里就不做具体介绍。
void SeqStackAssgin(SeqStack* from,SeqStack* to) { //为了保证to里面的内存能够足够的容纳from中的元素 //采用以下策略: //1.释放to中的原有内存 SeqStackDestroy(to); //2.根据from中的元素个数,确定内存申请的大小 to->size = from->size; to->capacity = from->capacity; //3.给to申请一个足够的内存 to->data = (SeqStackType*)malloc(to->capacity*sizeof(SeqStackType)); //4.最后进行数据的拷贝 size_t i = 0; for( ;i < from->size;i++) { to->data[i] = from->data[i]; } return; } void SeqStackPrintDebug(SeqStack* stack,char* msg) { printf("[%s]\n",msg); size_t i = 0; for( ;i < stack->size;i++) { printf("(%d,%d)\n",stack->data[i].ROW,stack->data[i].COL); } printf("\n"); }
结果如下图:
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【数据结构】求多出口迷宫的最短路径(递归版本)
2018-02-03 12:40:57/*求多出口迷宫的最短路径,递归求法*/ /*迷宫地图*/ int Map[7][7] = { { 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0 }, { 1, 1, 0... -
void test3(){ TEST_HEADER; Maze maze; MazeInitShortPath(&maze); MazePrint(&maze); Point entry = { 0, 1 }; GetShortPath(&maze,entry); MazePrint(&maze); }
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走迷宫_算法、走迷宫_
2021-09-29 06:14:32有一个N*M的格子迷宫,1代表该格子为墙,不能通过,0代表可以通过,另外,在迷宫中有一些传送门,走到传送门的入口即会自动被传送到传送门的出口(一次传送算1步)。人在迷宫中可以尝试上下左右四个方向移动。现在... -
迷宫游戏控制台版C++代码
2020-12-31 04:55:06如果存在出口,程序能够显示行走的路径,并最终到达出口,并输出“成功走出迷宫”;如果不存在出口,程序也能够显示行走的过程,并最终回退到入口,并输出“回退到入口”。 //这是一个迷宫游戏 #include #include #... -
迷宫问题
2021-01-06 16:13:15//迷宫 int m,n;//m:出口层数 n:入口 int tag;//为输出做标记 int DFS(int k)//深度搜索第k层,k:当前路口 { int i,j; if(k==m)//到达出口 { tag=1; return 0; } for(i=0;i>n; if(0==n)break; int i,j; ... -
多怪物追踪随机通路迷宫
2018-04-28 23:39:55多怪物追踪随机通路迷宫 g键添加怪物 迷宫wasd控制,找到迷宫出口为胜 -
C++迷宫问题的求解算法
2020-12-20 18:25:15设计一个程序,对信任意设定的迷宫,求出一条从入口到出口的通路,或得出没有通路的结论。 【基本要求】 首先实现一个链表作存储结构的栈类型,然后编写一个求解迷宫的非递归程序。求得的通路以三元组(i,j,d)的... -
迷宫问题_return_迷宫问题_迷宫_数据结构_
2021-10-03 17:30:09用C++语言实现在迷宫中寻找出路。核心算法伪代码:do{如果当前位置为出口: 当前位置进栈;return 1;while(尝试的方向小于4){尝试方向号码对应方向的格子;如果这个格子是没走过的通路: 当前位置进栈; 将地图上... -
迷宫(课设).cpp
2020-05-19 14:45:26盒子仅有一个出口,在出口处放置一块奶酪,吸引老鼠在迷宫中寻找道路以到达出口。对同一只老鼠重复进行上述实验,一直到老鼠从入口到出口,而不走错一步。老鼠经多次试验终于得到它学习走迷宫的路线。 通过本学期的... -
Java开发的进阶版迷宫游戏,只显示主角周围一个圆区域,出口在最右下角
2019-01-26 22:35:46自己使用Java开发的进阶版迷宫,上下左右方向键控制主角移动,只显示主角周围一个圆区域,出口在最右下角;可以取消掉GameClient类里的注释显示辅助地图。 -
C语言走迷宫
2019-02-26 09:14:26运行没有问题,能用 可以显示走的路径,自己输入50以下的二维路径就可以生成一个,然后使用栈算法,最终显示走出的路径标记 用井#号表示 -
迷宫求解2--多出口求最短路径
2018-05-06 19:42:58假如有如下一个迷宫地图: 与迷宫求解1中,简单迷宫找路径思路相似,不同的是:这里需要定义两个栈cur_path和short_path,来存放当前路径长度,与最短路径长度,每找到一条路径就与最短路径进行比较,如果比最短... -
java递归实现迷宫出口问题
2020-03-25 23:21:07给定一个m*n的迷宫,随机给出障碍物,使得小球从起点可以走到出口 2. 迷宫设计 这个视自己喜好设定,障碍物也随便设点,使用二维数组模拟迷宫,1即为墙壁与障碍物 3. 思路分析 使用递归来模拟小球运动,假设小球... -
迷宫算法
2021-02-18 15:37:04迷宫算法 mouserecursion.py和mousestack.py作者:Aidan Good 该项目专注于创建解决任何迷宫的不同算法。 具有三个预定义的迷宫文件,或者用户可以请求随机生成的迷宫。 基于以下算法: 递归以查找所有可能的出口 ... -
宽度优先搜索遍历算法-8.4迷宫问题
2021-01-06 20:35:11如图所示,给出一个n*m的迷宫图和一个入口、一个出口 编写一个程序,打印从一条从迷宫入口到出口的路径。这里黑色方块的单元表示走不通(用-1表示),白色表示可以走(用0表示) 只能往上、下、左、右四个方向走。... -
C++ 迷宫游戏实现代码
2021-01-01 13:50:52题目 通过让游戏角色自动寻找迷宫出口,走出迷宫,来练习C++面向对象之封装的基础知识。迷宫图如下所示,其中X表示墙。 1、程序分析 走出去的原理:遵循右手规则或左手规则。右手扶墙走,就会走出迷宫,反之,... -
迷宫问题_数据结构实验迷宫问题_
2021-10-03 02:49:18盒子仅有一个出口,在出口处放置一块奶酪,吸引老鼠在迷宫中寻找道路以到达出口。对同一只老鼠重复进行上述实验,一直到老鼠从入口到出口,而不走错一步。老鼠经多次试验终于得到它学习走通迷宫的路线。?????设计一... -
多出口路径带环最短路径迷宫求解
2018-04-23 23:18:38顾名思义,有多条出口的迷宫,迷宫内部各路径有交叉,成环,求其最短路径 例如: 解题思路 整体思路和多出口不带环迷宫最短路径求解一样,只是这次更改的是标记函数 Mark 与 判断是否能够落脚函数 Canstay ... -
递归算法--01 迷宫问题:指定单入口和单出口,找到任意路径即可
2022-03-24 16:08:37递归算法--01 迷宫问题:指定单入口和单出口,找到任意路径即可 问题背景: 给你一个 m x n 的迷宫矩阵 maze (下标从 0 开始),矩阵中有空格子(用 '.' 表示)和墙体(用 '+' 表示)。同时给你迷宫的入口 entrance... -
数字键盘迷宫:用于玩数字键盘迷宫游戏的 GUI-matlab开发
2021-05-31 01:40:33您必须通过按右键找到通往迷宫出口的路。 您必须按要移动的方格中的数字。 玩家只能上下左右移动。 如果卡住了,游戏就结束了。 游戏由五个不同的迷宫组成,这些迷宫是随机创建的。 每个级别的游戏都变得更难,第一... -
迷宫_迷宫_源码
2021-10-04 02:06:22迷宫问题,根据给定入口出口,找出到达的所有路径