迷宫问题的简单栈实现
时间:2022-07-25
本文章向大家介绍迷宫问题的简单栈实现,主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。
问题描述:
以一个n的长方阵表示迷宫,0和1分别表示迷宫中的通路和障碍,设计一个程序,对任意设定的迷宫,求出一条从入口到出口的通路,或得出没有通路的结论。
对于本问题需用栈实现“穷举求解”算法,即:从入口出发,顺着某一个方向进行探索,若能走通,则继续往前进;否则沿着原路退回,换一个方向继续探索,直至出口位置,求得一条通路。加入所有可能的通路都探索到而未能到达出口,则所设定的迷宫没有通路。迷宫数据是一个n阶矩阵用二维数组存储,起点为(1,1),终点为(n,n),再在迷宫外围加上一层围墙(默认为1,不需用户输入,用户只需输入迷宫数据即可),对于迷宫中每个数据都有四个方向可通。
#include<malloc.h>
#include<bits/stdc++.h>
#define N 10
using namespace std;
typedef struct Dot
{
int x,y;
}Dot;
typedef Dot DATA_TYPE;
typedef struct Maze
{
Dot init,the_end;
int map[N][N];
}Maze;
typedef struct
{
DATA_TYPE *data;
int top;//此处的top意为当前手打栈的容量,capacity意为最大承载量
int capacity;
}Stack;
int n;bool vis[N][N],flag;
int dx[4]={-1,1,0,0},dy[4]={0,0,1,-1};
int InitStack(Stack* s,int size)
{
s->data = (DATA_TYPE*)malloc(size*sizeof(DATA_TYPE));
if(s->data == NULL) //如果空间动态非配出错,就报错
return 0;
s->capacity = size;
s->top = 0;
return 1;
}
int IsFull(Stack* s)
{
if(s->top >= s->capacity)return 1;
else return 0;
}
int IsEmpty(Stack *s)
{
if(s->top <= 0)return 1;
else return 0;
}
int Push(Stack *s ,DATA_TYPE d)
{
if(IsFull(s))return 0;
else
{
s->data[s->top++]=d;
return 1;
}
}
int Pop(Stack* s,DATA_TYPE *d)
{
if(IsEmpty(s))
return 0;
else
{
s->top--;
*d=s->data[s->top];
return 1;
}
}
int GetTop(Stack*s,DATA_TYPE *d)
{
if(IsEmpty(s))return 0;
else
{
*d = s->data[s->top-1];
return 1;
}
}
int ClearStack(Stack* s)
{
s->top=0;
return 1;
}
int DestoryStack(Stack* s)
{
free(s->data) ;
s->top=-1;
s->capacity=-1;
return 1;
}
Maze Maze_init(Maze *M)//迷宫初始化
{
scanf("%d",&n);
for (int i = 1;i <=n;i++)
{
for (int j = 1;j <=n;j++)
{
scanf("%d",&M->map[i][j]);
}
}
M->init={1,1},M->the_end={n,n};
return *M;
}
inline bool ok(Dot current,Maze *M)
{
if(current.x<1||current.y<1||current.x>n||current.y>n||vis[current.x][current.y]||M->map[current.x][current.y]==0)
{
// cout<<(current.x<1||current.y<1||current.x>n||current.y>n)<<endl;
/*cout<<vis[current.x][current.y]<<endl;
cout<<M->map[current.x][current.y]<<endl;*/
return false;
}
return true;
}
inline void print_stack(Stack *p)
{
flag=1;
while(!IsEmpty(p))
{
Dot temp;
Pop(p,&temp);
cout<<temp.x<<" "<<temp.y<<endl;
}
}
inline void find_path(Maze *M,Dot current,Stack *p)
{
//cout<<current.x<<" "<<current.y<<endl;
if(current.x==n&¤t.y==n)
{
print_stack(p);
return;
}
//cout<<ok(current,M)<<endl;
if(!ok(current,M))return ;
int tempx=current.x,tempy=current.y;
vis[tempx][tempy]=1;
Push(p,current);
for(int i=0;i<4;i++)
{
Dot k=current;
k.x+=dx[i],k.y+=dy[i];
find_path(M,k,p);
}
Pop(p,¤t);
return ;
}
inline void work()
{
Maze M;
Stack p;
InitStack(&p,(N+5)*(N+5) );
M=Maze_init(&M);
Dot current=M.init;
//cout<<current.x<<" "<<current.y<<endl;
find_path(&M,current,&p);
if(!flag)cout<<-1<<endl;
}
int main()
{
work();
return 0;
}
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