数据结构课程设计报告迷宫求解.doc

数据结构课程设计报告------迷宫问题求解学号：姓名：刘晓龙班级：13移动1班指导老师：钱鸽目录一、需求分析2二、数据结构21.数据结构设计考虑22.逻辑结构存储结构2三、算法设计3四、调试分析7五、程序实现及测试8六、体会及局限性之处9七、参考文献10八、源代码10一、需求分析本课程设计是解决迷宫求解的问题，从入口出发，顺某一方向向前探索，若能走通，则继续往前走；否则沿原路退回，换一个方向再继续探索，直至所有也许的通路都探索到为止。为了保证在任何位置上都能沿原路退回，显然需要用一个后进先出的结构来保存从入口到当前位置的途径。因此，在求迷宫通路的算法中要应用“栈”的思想假设“当前位置”指的是“在搜索过程中的某一时刻所在图中某个方块位置”，则求迷宫中一条途径的算法的基本思想是：若当前位置“可通”，则纳入“当前程径”，并继续朝“下一位置”探索，即切换“下一位置”为“当前位置”，如此反复直至到达出口；若当前位置“不可通”，则应顺着“来向”退回到“前一通道块”，然后朝着除“来向”之外的其他方向继续探索；若该通道块的四周4个方块均“不可通”，则应从“当前程径”上删除该通道块。所谓“下一位置”指的是当前位置四周4个方向（上、下、左、右）上相邻的方块。假设以栈记录“当前程径”，则栈顶中存放的是“当前程径上最后一个通道块”。由此，“纳入途径”的操作即为“当前位置入栈”；“从当前程径上删除前一通道块”的操作即为“出栈”。二、数据结构1.数据结构设计考虑1)建立一个二维数组表达迷宫的途径（0表达通道，1表达墙壁）；2)创建一个栈，用来存储“当前程径”，即“在搜索过程中某一时刻所在图中某个方块位置”。2.逻辑结构存储结构1)创建一个Int类型的二维数组intmaze[n1][n2],用来存放0和1（0表达通道，1表达墙壁）；2)创建一个结构体用来储存数组信息结构体：typedefstruct//迷宫内部设立{intshu[16][16];introw;intcol;}Maze;发明一个链栈structnode{introw;intcol;structnode*next;};三、算法设计一方面，创建数组的大小，此数组大小规定用户自己输入。具体算法：printf("输入迷宫的形状!\n");scanf("%d%d",&x,&y);Mazem;CreatInit(&m,x,y);函数：voidCreatInit(Maze*m,intx,inty)//创建迷宫{printf("pleaseinputnumber:\n");inti,j;for(i=0;i<=x;i++){for(j=0;j<=y;j++)m->shu[i][j]=2;}for(i=1;i<=x;i++)for(j=1;j<=y;j++)scanf("%d",&m->shu[i][j]);m->row=x;m->col=y;}其中的0和1分别是表达通路和障碍，定义的数组其实就是迷宫的设计图另一方面，产生迷宫，算法：for(i=1;i<=x;i++){for(j=1;j<=y;j++)printf("%d\t",m.shu[i][j]);printf("\n");}最后，迷宫寻路，在寻路的时候，我们应从输入的入口位置进入迷宫，当迷宫的入口处有障碍或者出口被堵，再或者没有通路时整个程序结束，并输出迷宫无解的提醒。假如迷宫求解过程中没有出现无解情况，那么在求解的过程中，会输出迷宫的通路途径，并且输出坐标值，让使用者更清楚途径的走法。在寻路的过程中，每走过一个格，那个格得知就会被赋值为-1，用来标记此处已走过，免去了来来回回的重走，以免出现死循环，这样程序就能从入口进入到迷宫当中。假如在迷宫当中没有通路的话，可以结束循环输出“迷宫无解！”，则当迷宫假如出现有解时，就会输出途径。这样就简朴的实现了，有解无解的输出。从而实现了规定的程序！代码如下：while((x1>=1&&x1<=x)||(y1>=1&&y1<=y)){if(x1==x2&&y1==y2){break;}if(m.shu[x1][y1+1]==0){y1=y1+1;push(x1,y1);m.shu[x1][y1]=-1;continue;}if(m.shu[x1-1][y1]==0){x1=x1-1;push(x1,y1);m.shu[x1][y1]=-1;continue;}if(m.shu[x1][y1-1]==0){y1=y1-1;push(x1,y1);m.shu[x1][y1]=-1;continue;}if(m.shu[x1+1][y1]==0){x1=x1+1;push(x1,y1);m.shu[x1][y1]=-1;continue;}pop();if(p->next==NULL)break;x1=p->row;y