走迷宫实训报告

目录

一、课题需求描述 (2)

1.1走迷宫游戏 (2)

二、总体功能与数据结构设计 (2)

2.1总体功能结构 (2)

2.2 数据结构设计 (2)

三、算法设计和程序设计 (3)

3.1 原理 (3)

3.2 流程图 (3)

3.3 算法设计 (4)

四、调试与测试 (9)

五、设计总结 (11)

5.1 收获 (11)

5.2 存在问题 (11)

一、课题需求描述

1.1走迷宫游戏

程序开始运行时显示一个迷宫地图，迷宫中央有一只老鼠，迷宫的右下方有

一个粮仓。游戏的任务是使用键盘上的方向键操纵老鼠在规定的时间内走到粮仓处。

要求：

1) 老鼠形象可辨认，可用键盘操纵老鼠上下左右移动；

2) 迷宫的墙足够结实，老鼠不能穿墙而过；

3) 正确检测结果，若老鼠在规定时间内走到粮仓处，提示成功，否则提示

失败；

4) 添加编辑迷宫功能，可修改当前迷宫，修改内容：墙变路、路变墙；

5) 找出走出迷宫的所有路径，以及最短路径。

利用序列化功能实现迷宫地图文件的存盘和读出等功能。

二、总体功能与数据结构设计

2.1总体功能结构

实现概要设计中定义的所有数据类型及操作的伪代码算法节点类型和针类型；

迷宫矩阵类型：int maze[M+2][N+2];为方便操作使其为全局变量；

迷宫中节点类型及队列类型：struct point{int row,col,predecessor} que[512] 。

2.2 数据结构设计

①屏幕上显示操作菜单

②构建一个二维数组maze[M+2][N+2]用于存储迷宫矩阵

③自动或手动生成迷宫，即为二维数组maze[M+2][N+2]

④构建一个队列用于存储迷宫路径

⑤建立迷宫节点struct point，用于存储迷宫中每个节点的访问情况

⑥实现搜索算法

三、算法设计和程序设计

3.1 原理

①屏幕上显示操作菜单

②构建一个二维数组maze[M+2][N+2]用于存储迷宫矩阵

③自动或手动生成迷宫，即为二维数组maze[M+2][N+2]

④构建一个队列用于存储迷宫路径

⑤建立迷宫节点struct point，用于存储迷宫中每个节点的访问情况

⑥实现搜索算法

3.2 流程图

3.3 算法设计

①主函数main（）

②手动生成迷宫函数shoudong_maze（）

③自动生成迷宫函数zidong_maze()

④将迷宫打印成图形print_maze()

⑤打印迷宫路径(若存在路径) result_maze()

⑥入队enqueue()

⑦出队dequeue()

⑧判断队列是否为空is_Empty()

⑨访问节点visit()

⑩搜索迷宫路径mgpath()

数据结构算法设计：

①手动生成迷宫

void shoudong_maze(int m,int n) { int i,j;

cout<

cout<<"请按行输入迷宫,0表示通路，1表示障碍(每输入一个数字请按空格或回车):";

cout<

for(i=0;i

for(j=0;j

cin>>maze[i][j]; //为二维数组maze[M+2][N+2]赋值

}

②系统自动生成迷宫

void zidong_maze(int m,int n)

{

int i,j;

cout<<"迷宫生成中......"<

system("pause");

for(i=0;i

for(j=0;j

maze[i][j]=rand()%2; //为二维数组maze[M+2][N+2]赋值

//由于rand()产生的随机数是从0到RAND_MAX

//RAND_MAX是定义在stdlib.h中的,其值至少为32767)

//要产生从X到Y的数,只需要这样写：k=rand()%(Y-X+1)+X;

}

③搜索迷宫路径

int mgpath(int maze[41][41],int m,int n)

{

X=1;

struct point p={0,0,-1};

if(maze[p.row][p.col]==1)

{

cout<<"========================================"<

cout<<"此迷宫无解"<

X=0;

return 0;

}

maze[p.row][p.col]=2;

enqueue(p);

while(!is_Empty())

{

p=dequeue();

if((p.row==m-1)&&(p.col==n-1))

break;

if((p.col+1

visit(p.row,p.col+1,maze);

if((p.row+1

visit(p.row+1,p.col,maze);

if((p.col-1>=0)&&(maze[p.row][p.col-1]==0))

visit(p.row,p.col-1,maze);

if((p.row-1>=0)&&(maze[p.row-1][p.col]==0))

visit(p.row-1,p.col,maze);

}

if(p.row==m-1&&p.col==n-1)

{

cout<<"========================================"<

cout<<"迷宫路径为："<

cout<

maze[p.row][p.col]=3;

while(p.predecessor!=-1)

{

p=queue[p.predecessor];

cout<

maze[p.row][p.col]=3;

}

}

else

{ cout<<"========================================"<

cout<<"此迷宫无解！"<

X=0;

} return 0;

}

④将迷宫打印成图形

void print_maze(int m,int n)

{

int i,j;

cout<<"迷宫生成结果如下:"<

cout<<"迷宫入口"<

cout<<"↓";

for(i=0;i

{

cout<

for(j=0;j

{

if(maze[i][j]==0)

cout<<"□";//通路

if(maze[i][j]==1)

cout<<"■";//此路不通

}

}

cout<<"→迷宫出口"<

}

⑤通路路径示意图

void result_maze(int m,int n)

{

int i,j;

cout<<"迷宫通路(用“鼠”表示)如下所示："<

for(i=0;i

{

cout<

for(j=0;j

{

if(maze[i][j]==0||maze[i][j]==2)

cout<<"□";

if(maze[i][j]==1)

cout<<"■";

if(maze[i][j]==3)

cout<<"鼠";

}

}

}

void enqueue(struct point p)//入队

{

queue[tail]=p;

tail++;

}

struct point dequeue()//出队

{

head++;

return queue[head-1];

}

bool is_Empty() //判断队列是否为空

{

return head==tail;

}

⑥主函数

int main()

{

int i,m,n,cycle=0;

system("cls");

system("color 0D");

while(cycle!=(-1))

{ //此处省略主界面设计代码

cout<

cout<<"Please input your selection>>>>>>>>>>"<

cin>>i;

switch(i)

{

case 1:

cout<<"请输入行数>>>>>>>>>>"<

cin>>m;

cout<

cout<<"请输入列数>>>>>>>>>>"<

cin>>n;

while((m<=0||m>39)||(n<=0||n>39))

{

cout<<"您输入的行列数超出范围，请输入0-39的数！"<

cout<<"请输入行数>>>>>>>>>>"<

cin>>m;

cout<

cout<<"请输入列数>>>>>>>>>>"<

cin>>n;

}

shoudong_maze(m,n);

print_maze(m,n);

mgpath(maze,m,n);

if(X!=0)

result_maze(m,n);

cout<<"Press Enter Contiue!"<

getchar();

while(getchar()!='\n');

break;

case 2:

cout<<"请输入行数>>>>>>>>>>"<

cin>>m;

cout<

cout<<"请输入列数>>>>>>>>>>"<

cin>>n;

while((m<=0||m>39)||(n<=0||n>39))

{

cout<<"您输入的行列数超出范围，请输入0-39的数！"<

cout<<"请输入行数>>>>>>>>>>"<

cin>>m;

cout<

cout<<"请输入列数>>>>>>>>>>"<

cin>>n;

}

zidong_maze(m,n);

print_maze(m,n);

mgpath(maze,m,n);

if(X!=0)

result_maze(m,n);

cout<<"Press Enter Contiue!"<

getchar();

while(getchar()!='\n');

break;

case 3:

cycle=(-1);

break;

default:

cout<<"\n";

cout<<"您的输入有误!请重新输入！"<

cout<<"Press Enter Contiue!"<

getchar();

while(getchar()!='\n');

break;

}

}

return 0;}

四、调试与测试

1.主界面如图所示：

2.手动生成迷宫（图为输入过程）：

3.执行后如图所示：

4.系统自动生成迷宫（图为输入过程）

5.执行后如图所示：

五、设计总结

5.1 收获

通过这几个星期的算法设计技能训练，使我对数据结构这门课程有了更进一步的了解，对计算机方面的基础知识等也有了进一步的了解，在算法设计的过程中，往往程序本身不是最主要的，而最重要的则是如何在编写完成能够运行程序之后想出更好解决办法来解决某个问题，算法设计技能训练让我的思维变得更加开阔，考虑问题也更加全面了。

5.2 存在问题

在这次的技能训练中，编写程序方面还存在着一些问题：

①系统生成迷宫的通和不通是“0”和“1”中间的随机数，所以迷宫能走通的概率随着行和列的数目增加而变得很低；

②迷宫地图没有设置趣味性，没有达到游戏的效果。