数据结构课程设计 迷宫问题

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数据结构课程设计迷宫问题求解

数据结构课程设计迷宫问题求解

数据结构课程设计迷宫问题求解正文:一、引言在数据结构课程设计中,迷宫问题求解是一个经典且常见的问题。

迷宫问题求解是指通过编程实现在迷宫中找到一条从起点到终点的路径。

本文将详细介绍如何用数据结构来解决迷宫问题。

二、问题分析1.迷宫定义:迷宫是由多个格子组成的矩形区域,其中包括起点和终点。

迷宫中的格子可以是墙壁(无法通过)或者通道(可以通过)。

2.求解目标:在给定的迷宫中,找到从起点到终点的一条路径。

3.输入:迷宫的大小、起点坐标、终点坐标以及墙壁的位置。

4.输出:从起点到终点的路径,或者提示无解。

三、算法设计1.基础概念a) 迷宫的表示:可以使用二维数组来表示迷宫,数组的元素可以是墙壁、通道或者路径上的点。

b) 坐标系统:可以使用(x, y)来表示迷宫中各个点的坐标。

c) 方向定义:可以用上、下、左、右等四个方向来表示移动的方向。

2.深度优先搜索算法(DFS)a) 算法思想:从起点开始,沿着一个方向一直走到无法继续为止,然后回退到上一个点,再选择其他方向继续探索。

b) 算法步骤:i) 标记当前点为已访问。

ii) 判断当前点是否为终点,如果是则返回路径;否则继续。

iii) 遍历四个方向:1.如果该方向的下一个点是通道且未访问,则继续向该方向前进。

2.如果该方向的下一个点是墙壁或已访问,则尝试下一个方向。

iv) 如果四个方向都无法前进,则回退到上一个点,继续向其他方向探索。

3.广度优先搜索算法(BFS)a) 算法思想:从起点开始,逐层向外探索,直到找到终点或者所有点都被访问。

b) 算法步骤:i) 标记起点为已访问,加入队列。

ii) 循环以下步骤直到队列为空:1.取出队首元素。

2.判断当前点是否为终点,如果是则返回路径;否则继续。

3.遍历四个方向:a.如果该方向的下一个点是通道且未访问,则标记为已访问,加入队列。

iii) 如果队列为空仍未找到终点,则提示无解。

四、算法实现1.选择合适的编程语言和开发环境。

数据结构程序设计(迷宫问题)

数据结构程序设计(迷宫问题)

数据结构程序设计(迷宫问题)数据结构程序设计(迷宫问题)一、引言迷宫问题是计算机科学中常见的问题之一,它涉及到了数据结构的设计和算法的实现。

本文将介绍迷宫问题的定义、常见的解决算法和程序设计思路。

二、问题定义迷宫问题可以描述为:给定一个迷宫,迷宫由若干个连通的格子组成,其中有些格子是墙壁,有些格子是路径。

任务是找到一条从迷宫的起点(通常是左上角)到终点(通常是右下角)的路径。

三、基本数据结构1.迷宫表示:迷宫可以使用二维数组来表示,数组中的每个元素代表一个格子,可以用0表示路径,用1表示墙壁。

2.坐标表示:可以使用二维坐标表示迷宫中的每一个格子,使用(x, y)的形式表示。

四、算法设计1.深度优先搜索算法:深度优先搜索算法可以用来解决迷宫问题。

算法从起点开始,尝试向四个方向中的一个方向前进,如果可以移动则继续向前,直到到达终点或无法继续移动。

如果无法继续移动,则回溯到上一个节点,选择另一个方向继续搜索,直到找到一条路径或者所有路径都已经探索完毕。

2.广度优先搜索算法:广度优先搜索算法也可以用来解决迷宫问题。

算法从起点开始,先将起点加入队列,然后不断从队列中取出节点,并尝试向四个方向中的一个方向移动,将新的节点加入队列。

直到找到终点或者队列为空,如果队列为空则表示无法找到路径。

五、程序设计思路1.深度优先搜索算法实现思路:a) 使用递归函数来实现深度优先搜索算法,参数为当前节点的坐标和迷宫数据结构。

b) 判断当前节点是否为终点,如果是则返回成功。

c) 判断当前节点是否为墙壁或已访问过的节点,如果是则返回失败。

d) 将当前节点标记为已访问。

e) 递归调用四个方向,如果存在一条路径则返回成功。

f) 如果四个方向都无法找到路径,则将当前节点重新标记为未访问,并返回失败。

2.广度优先搜索算法实现思路:a) 使用队列保存待访问的节点。

b) 将起点加入队列,并标记为已访问。

c) 不断从队列中取出节点,尝试向四个方向移动,如果新的节点未被访问过且不是墙壁,则将新的节点加入队列,并标记为已访问。

数据结构课程设计-迷宫问题(参考资料)

数据结构课程设计-迷宫问题(参考资料)

目录第一部分需求分析第二部分详细设计第三部分调试分析第四部分用户手册第五部分测试结果第六部分附录第七部分参考文献一、需求分析1、对于给定的一个迷宫,给出一个出口和入口,找一条从入口到出口的通路,并把这条通路显示出来;如果没有找到这样的通路给出没有这样通路的信息。

2、可以用一个m×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。

3、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)的形式输出,其中:(i,j)指示迷宫中的一个坐标,d表示走到下一坐标的方向。

4、由于迷宫是任意给定的,所以程序要能够对给定的迷宫生成对应的矩阵表示,所以程序的输入包括了矩阵的行数、列数、迷宫内墙的个数、迷宫内墙的坐标、所求的通路的入口坐标、出口坐标。

二、详细设计1、计算机解迷宫通常用的是“穷举求解“方法,即从人口出发,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。

假如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。

可以二维数组存储迷宫数据,通常设定入口点的下标为(1,1),出口点的下标为(n,n)。

为处理方便起见,可在迷宫的四周加一圈障碍。

对于迷宫中任一位置,均可约定有东、南、西、北四个方向可通。

2、如果在某个位置上四个方向都走不通的话,就退回到前一个位置,换一个方向再试,如果这个位置已经没有方向可试了就再退一步,如果所有已经走过的位置的四个方向都试探过了,一直退到起始点都没有走通,那就说明这个迷宫根本不通。

3、所谓"走不通"不单是指遇到"墙挡路",还有"已经走过的路不能重复走第二次",它包括"曾经走过而没有走通的路"。

显然为了保证在任何位置上都能沿原路退回,需要用一个"后进先出"的结构即栈来保存从入口到当前位置的路径。

数据结构课程设计-迷宫问题

数据结构课程设计-迷宫问题

数据结构课程设计-迷宫问题正文:一、引言本文档旨在设计一个解决迷宫问题的数据结构课程项目。

迷宫问题是一个典型的寻路问题,要求从起点出发,在迷宫中找到一条路径到达终点。

迷宫由多个房间组成,这些房间之间通过门相连。

二、问题描述迷宫问题包含以下要素:1.迷宫的拓扑结构:迷宫由多个房间和门组成,每个房间有四面墙壁,每面墙壁可能有门或者是封闭的。

迷宫的起点和终点是预先确定的。

2.寻路算法:设计一个算法,在迷宫中找到一条从起点到终点的路径。

路径的选择标准可以是最短路径、最快路径或者其他约束条件。

3.可视化展示:实现一个可视化界面,在迷宫中展示起点、终点、路径,用于直观地演示解决方案。

三、设计思路1.数据结构设计:选择合适的数据结构来表示迷宫和路径,例如使用二维数组或者图来表示迷宫的拓扑结构,使用栈或队列来辅助寻路算法的实现。

2.寻路算法设计:可以使用深度优先搜索、广度优先搜索、Dijkstra算法、A算法等经典算法来实现寻路功能。

根据实际需求选择最合适的算法。

3.可视化展示设计:使用图形界面库(如Tkinter、Qt等)创建迷宫展示窗口,并实时更新迷宫的状态、路径的变化。

可以通过颜色、动画等方式增加交互性。

四、实现步骤1.创建迷宫:根据预设的迷宫大小,使用数据结构来创建对应的迷宫数据。

2.设定起点和终点:在迷宫中选择起点和终点的位置,将其标记出来。

3.寻路算法实现:根据选择的寻路算法,在迷宫中找到一条路径。

4.可视化展示:使用图形界面库创建窗口,并将迷宫、起点、终点、路径等信息展示出来。

5.更新迷宫状态:根据算法实现的过程,实时更新迷宫中的状态,并将路径显示在迷宫上。

附件:1.代码实现:包含迷宫创建、寻路算法实现和可视化展示的源代码文件。

2.演示视频:展示项目实际运行效果的视频文件。

法律名词及注释:1.数据结构:指在计算机科学中定义和组织数据的方式和方式的基础设施。

2.寻路算法:用于解决寻找路径的问题的算法。

(完整word版)数据结构课程设计(迷宫问题)

(完整word版)数据结构课程设计(迷宫问题)

课程设计报告课程名称数据结构课程设计课题名称迷宫问题专业班级学号姓名指导教师2012年6月9日课程设计任务书课程名称数据结构课程设计课题迷宫问题专业班级学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期:2012年6月9日任务完成日期: 2012年6月16日一、设计内容与设计要求1.设计内容:1)问题描述以一个M*N的长方阵表示迷宫,0和1分别表示迷宫中的通路和墙壁。

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,或得出米有通路的结论。

2)基本要求a.实现一个以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)的形式输出,其中:(i,j)指示迷宫中的一个坐标,d表示走到下一个坐标的方向。

b。

编写递归形式的算法,求得迷宫中所有可能的通路。

3)测试数据迷宫的测试数据如下:左上角(1,1)为入口,右下角(8,9)为出口。

4)实现提示计算机解迷宫通常用的是“穷举求解”方法,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。

假如所有可能的通路都探索到而未能到达出口,则设定的迷宫没有通路。

可以二维数组存储迷宫数据,通常设定入口点的下标为(1,1),出口点的下标为(m,n)。

为处理方便起见,可在迷宫的四周加一圈障碍。

对于迷宫中任一位置,均可约定有东、南、西、北四个方向可通.2.设计要求:●课程设计报告规范1)需求分析a.程序的功能.b.输入输出的要求。

2)概要设计a.程序由哪些模块组成以及模块之间的层次结构、各模块的调用关系;每个模块的功能。

b.课题涉及的数据结构和数据库结构;即要存储什么数据,这些数据是什么样的结构,它们之间有什么关系等。

3)详细设计a。

采用C语言定义相关的数据类型.b。

写出各模块的类C码算法.c.画出各函数的调用关系图、主要函数的流程图.4)调试分析以及设计体会a.测试数据:准备典型的测试数据和测试方案,包括正确的输入及输出结果和含有错误的输入及输出结果。

数据结构课程设计报告迷宫问题队列

数据结构课程设计报告迷宫问题队列

题目:迷宫问题(队列)以一个m*n的长方阵表示迷宫,0和1别离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。

要求:第一实现一个以链表作存储结构的队列,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)的形式输出,其中:(i,j)指示迷宫中的一个坐标,d表示走到下一坐标的方向,如:关于以下数据的迷宫,输出的一条通路为:(1,1,1),(1,2,2),(3,2,3),(3,1,2),…。

测试数据:迷宫的测试数据如下:左下角(1,1)为入口,右下角(8,9)为出口。

选做内容:(1)编写递归形式的算法,求得迷宫中所有可能的通路;(2)以方阵形式输出迷宫及其通路一、问题分析和任务概念:从题目可知,迷宫问题主若是考察队列操作和图的遍历算法。

能够分解成以下几个问题:1.迷宫的构建,假设是一个个的将数据输入,那么一个m*n的二维数组要想快速的输入进去是很麻烦的,那么就应该让运算机自动生成一个如此的迷宫。

2.题目要求以链表作存储结构的对列来对访问过的通路结点进行存储,如此就会碰到一个比较大的问题。

那确实是,在寻觅的进程当中,当前队尾节点的其余三个方向上均都是墙,如此就无法再走下去了,必需要返回。

由于是用队列存储的,不能直接将队尾元素删除,那就应该让其他元素从队头出队组成另外一条队列。

如此,就能够够将该结点从队列当中删除。

3.在题目中提出,要输出通过结点的方向,关于任意的一个位置有四个方向,因此关于队列中的么每一个结点设置一个方向的标记量,表示走向下一结点的方向,当前加到队尾的元素的方向设置为0,一旦有新元素入队,就对队尾元素的方向进行修改。

4.确信没有通路的思路:因为当沿着每一个方向前进到某一名置时,再也不有通路以后,就会把该节点从队列中删除,同时会将该位置上的值修改,从而保证下次改位置上的结点可不能再入队。

若是不存在通路,必然会一直返回到初始状态(队列为空)。

数据结构课程设计 迷宫求解

数据结构课程设计  迷宫求解

考虑使用一个二维数组表示迷宫.所有的通路用0表示,墙用1表示,出口用9表示,入口用6表示,已经过点用3表示.输出走出迷宫的过程.从这个问题的求解过程中可以简单总结出两个算法,一是探路过程,二是输出路线.1.探路过程探路过程算法可归纳为:[1]从入口位置开始,检查东西南北四个方向上的通路,如果发现出口则成功退出,否则将所有通路坐标压入栈;[2]从栈中取出一个坐标,将其标记为当前位置(标记数字3),再次判断通路情况;[3]如此进行,直到发现出口则成功退出,若栈空而且未发现出口,则失败退出.这里使用到的回溯过程可描述为: 每到达一点时,会将所有可能的通路坐标(标记数字0的节点)压入栈.所以当到达一点,而不存在可能的通路时,自然没有相应的坐标压入栈,而此时便从栈中取出上一个点所压入的可能的一个通路坐标,并继续作通路判断,这便是一个回溯的过程.2.输出某一较短路线将所有在探路过程中经过的点(标记数字3的节点)按实际探路路线存入队列,对头为入口,队尾为出口.这些点可能存在绕路的情况,所以可用下面的算法输出某一较短路线.[1]将队尾(出口)节点设置为当前判断节点;[2]从当前判断节点(x,y)的前驱节点开始,向前遍历队列,如果发现相邻节点(其坐标可以为(x+1,y),(x-1,y),(x,y+1),(x,y-1)之一),则删除该相临节点至当前判断节点的前驱节点之间的所有节点;[3]将该相临节点设置为当前判断节点,继续判断相临节点;[4]当当前判断节点为对头节点时退出.该算法所得到的路线不一定是最短路线,想得到最短路线,可考虑使用树结构将所有由出口至入口的路线保留为一子树,树高最短的子树即为最短路线.但此算法可保证所得路线不会存在绕路情况.3.表示节点坐标的类public class MazeCell {private int x, y;//表示x轴y轴坐标public MazeCell() {}public MazeCell(int i, int j) {x = i;y = j;}public boolean equals(Object o) {if (!(o instanceof MazeCell))return false;MazeCell cell = (MazeCell) o;return cell.x == x && cell.y == y;}public String toString() {return x + "," + y;}public int getX() {return x;}public void setX(int x) {this.x = x;}public int getY() {return y;}public void setY(int y) {this.y = y;}}4.所使用的栈数据结构import java.util.LinkedList;public class Stack<T> {private LinkedList<T> storage = new LinkedList<T>(); /** 入栈*/public void push(T v) {storage.addFirst(v);}/** 出栈,但不删除*/public T peek() {return storage.getFirst();}/** 出栈*/public T pop() {return storage.removeFirst();}/** 栈是否为空*/public boolean empty() {return storage.isEmpty();}/** 打印栈元素*/public String toString() {return storage.toString();}}5.求解迷宫问题import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.io.PrintStream;import java.util.Iterator;import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.ListIterator;public class Maze {private int rows = 0, cols = 0;// 迷宫的行数与列数private char[][] store, path;// 迷宫矩阵private MazeCell currentCell, exitCell = new MazeCell(),entryCell = new MazeCell();// 当前节点,出口节点,入口节点private static final char EXIT = '9', ENTRY = '6', VISITED = '3';// 出口标记,入口标记,已经过节点标记private static final char PASS = '0', W ALL = '1';// 通路标记,墙标记private Stack<MazeCell> mazeStack = new Stack<MazeCell>();// 探路过程所使用栈private List<MazeCell> currentList = new LinkedList<MazeCell>();// 路经的路线队列public Maze() {// 构造迷宫int row = 0, col = 0;Stack<String> mazeRows = new Stack<String>();InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);BufferedReader buffer = new BufferedReader(isr);System.out.println("Enter a rectangular maze using the following" + " characters: \n6-entry\n9-exit\n1-wall\n0-passage\n"+ "Enter one line at a time; end with Ctrl-d;");try {String str = buffer.readLine();while (str != null) {row++;cols = str.length();str = "1" + str + "1";mazeRows.push(str);if (str.indexOf(EXIT) != -1) {exitCell.setX(row);exitCell.setY(str.indexOf(EXIT));}if (str.indexOf(ENTRY) != -1) {entryCell.setX(row);entryCell.setY(str.indexOf(ENTRY));}str = buffer.readLine();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}rows = row;store = new char[rows + 2][];store[0] = new char[cols + 2];for (; !mazeRows.empty(); row--)store[row] = (mazeRows.pop()).toCharArray();store[rows + 1] = new char[cols + 2];for (col = 0; col <= cols + 1; col++) {store[0][col] = WALL;store[rows + 1][col] = WALL;}path = new char[rows + 2][];copyArray(store, path);}/** 二维数组复制*/private void copyArray(char[][] src, char[][] tar) {for (int i = 0; i < src.length; i++) {tar[i] = new char[cols + 2];for (int j = 0; j < src[i].length; j++)tar[i][j] = src[i][j];}}/** 二维数组输出*/private void display(PrintStream out, char[][] carray) {for (int row = 0; row <= rows + 1; row++)out.println(carray[row]);out.println();}/** 将未访问并可通路的节点压入栈*/private void pushUnvisited(int row, int col) {if (store[row][col] == PASS || store[row][col] == EXIT) mazeStack.push(new MazeCell(row, col));}/** 探路过程*/public void exitMaze(PrintStream out) {currentCell = entryCell;currentList.add(currentCell);out.println();while (!currentCell.equals(exitCell)) {int row = currentCell.getX();int col = currentCell.getY();display(System.out, store);if (!currentCell.equals(entryCell))store[row][col] = VISITED;pushUnvisited(row - 1, col);pushUnvisited(row + 1, col);pushUnvisited(row, col - 1);pushUnvisited(row, col + 1);if (mazeStack.empty()) {display(out, store);out.println("Failure");return;} else {currentCell = mazeStack.pop();currentList.add(currentCell);}}display(out, store);out.println("Success");}/** 得到某一输出路线*/private void getPath() {if (currentList.size() <= 0)return;MazeCell cell = currentList.get(currentList.size() - 1);while (cell != currentList.get(0)) {List<MazeCell> subList = currentList.subList(0, currentList.indexOf(cell));ListIterator<MazeCell> itr = subList.listIterator();while (itr.hasNext()) {MazeCell target = itr.next();if (adjoin(cell, target)) {removeElements(currentList.indexOf(target) + 1, currentList .indexOf(cell));cell = target;break;}}}}/** 删除队列中由from至to的连续元素*/private void removeElements(int from, int to) {int turn = to - from;while (turn > 0) {currentList.remove(from);turn--;}}/** 判断两个节点是否相邻*/private boolean adjoin(MazeCell current, MazeCell target) {if ((current.getX() == target.getX() + 1 || current.getX() == target.getX() - 1)&& (current.getY() == target.getY()))return true;if ((current.getY() == target.getY() + 1 || current.getY() == target.getY() - 1)&& (current.getX() == target.getX()))return true;return false;}/** 输出路线*/public void printPath(PrintStream out) {getPath();out.println("Path:");if (currentList.size() >= 2) {currentList.remove(currentList.size() - 1);currentList.remove(0);}Iterator<MazeCell> itr = currentList.iterator();while (itr.hasNext()) {MazeCell cell = itr.next();path[cell.getX()][cell.getY()] = VISITED;}display(System.out, path);}public static void main(String[] args) {Maze maze = new Maze();maze.exitMaze(System.out);maze.printPath(System.out);}}6.结果输出Enter a rectangular maze using the following characters: 6-entry9-exit1-wall0-passageEnter one line at a time; end with Ctrl-d;90000110110000000600//构造的迷宫如下111111119000011110111100000110060011111111//开始探路11111111900001111011110000011006001 11111111111111 1900001 1110111 1000001 1006301 11111111111111 1900001 1110111 1000001 1006331 1111111 1111111 1900001 1110111 1000031 1006331 11111111111111 1900001 1110111 1000331 1006331 1111111 1111111 1900001 1110111 1003331 1006331 11111111111111 1900001 1110111 1033331 1006331 1111111111111119000011110111133333110063311111111111111119000011110111133333113063311111111111111119000011110111133333113363311111111//下一步为回溯过程111111119000011110111133333113363311111111111111119000011113111133333113363311111111111111119030011113111133333113363311111111111111119033011113111133333113363311111111111111119033311113111133333113363311111111//下一步为回溯过程111111119333311113111133333113363311111111SuccessPath:111111119330011113111100300110060011111111。

数据结构实验-迷宫问题

数据结构实验-迷宫问题

数据结构实验-迷宫问题数据结构实验-迷宫问题1. 实验介绍1.1 实验背景迷宫问题是一个经典的搜索与回溯问题,在计算机科学中被广泛研究。

迷宫问题的目标是找到从起点到终点的最短路径或者判断是否存在路径。

1.2 实验目的通过实现迷宫问题的算法,掌握数据结构中的图和深度优先搜索算法的应用,加深对数据结构和算法的理解。

2. 实验内容2.1 迷宫问题的简介迷宫是由相互通道和障碍物组成的一种结构。

在迷宫中,我们需要找到一条从起点到终点的路径,路径只能通过通道通过,不能穿越障碍物。

2.2 迷宫问题的解决方法常见的解决迷宫问题的方法有深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)、A*算法等。

本实验将使用深度优先搜索算法来解决迷宫问题。

2.3 深度优先搜索算法的原理深度优先搜索是一种用于遍历或搜索图和树的算法。

它从初始节点开始遍历,然后沿着每个邻接节点继续遍历,直到找到目标节点或者无法继续遍历为止。

3. 实验步骤3.1 存储迷宫数据设计迷宫数据的存储结构,可以使用二维数组或者链表等数据结构来表示迷宫。

将迷宫数据保存在文件中,并提供读取文件的功能。

3.2 实现深度优先搜索算法使用递归或者栈来实现深度优先搜索算法。

在搜索过程中,需要判断当前位置是否为障碍物,是否越界,以及是否已经访问过。

3.3 寻找迷宫路径从起点开始进行深度优先搜索,逐步推进,直到找到终点或者无法找到路径为止。

记录搜索过程中的路径,并将结果保存。

3.4 输出结果将找到的路径输出到文件或者控制台,并可视化显示迷宫和路径。

4. 实验结果与分析在实验中,我们成功实现了迷宫问题的深度优先搜索算法。

经过测试,该算法可以快速找到迷宫的路径,并输出正确的结果。

5. 实验总结通过本次实验,我们加深了对数据结构中图和深度优先搜索算法的理解。

同时,我们也学习到了如何解决迷宫问题,并实现了相应的算法。

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数据结构课程设计迷宫
问题
Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
数据结构课程设计
课程名称:数据结构
题目:迷宫设计
系别:软件学院
专业:移动设备应用开发
班级:15级移动1班
姓名:黄国峰
学期:2016-2017第一学期
指导教师:李博
时间:2016年12月
目录
第一部分需求分析
第二部分详细设计
第三部分调试分析
第四部分用户手册
第五部分测试结果
第六部分附录
第七部分参考文献
一、需求分析
1、对于给定的一个迷宫,给出一个出口和入口,找一条从入口到出口的通路,并把这条通路显示出来;如果没有找到这样的通路给出没有这样通路的信息。

2、可以用一个m×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。

3、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)的形式输出,其中:(i,j)指示迷宫中的一个坐标,d表示走到下一坐标的方向。

4、手动设置迷宫是任意给定的,所以程序要能够对给定的迷宫生成对应的矩阵表示,所以程序的输入包括了矩阵的行数、列数、迷宫内墙的个数、迷宫内墙的坐标、所求的通路的入口坐标、出口坐标。

5、自动生成的迷宫原理很简单,因为0和1分别代表通道和障碍物,所以只需要随机生成0和1然后再给最外围都赋值为1,就形成了新的迷宫。

二、详细设计
1、计算机解迷宫通常用的是“穷举求解“方法,即从人口出发,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。

假如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。

可以二维数组存储迷宫数据,通常设定入口点的下标为(1,1),出口点的下标为(n,n)。

为处理方便起见,可在迷宫的四周加一圈障碍。

对于迷宫中任一位置,均可约定有东、南、西、北四个方向可通。

2、如果在某个位置上四个方向都走不通的话,就退回到前一个位置,换一个方向再试,如果这个位置已经没有方向可试了就再退一步,如果所有
已经走过的位置的四个方向都试探过了,一直退到起始点都没有走通,那就说明这个迷宫根本不通。

3、所谓"走不通"不单是指遇到"墙挡路",还有"已经走过的路不能重复走第二次",它包括"曾经走过而没有走通的路"。

显然为了保证在任何位置上都能沿原路退回,需要用一个"后进先出"的结构即栈来保存从入口到当前位置的路径。

并且在走出出口之后,栈中保存的正是一条从入口到出口的路径。

4、若当前位置“可通”,则纳入“当前路径”,并继续朝“下一位置”探索;若当前位置“不可通”,则应顺着“来的方向”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;若该通道块的四周四个方块均“不可通”,则应从“当前路径”上删除该通道块。

所谓“下一位置”指的是“当前位置”四周四个方向(东、南、西、北)上相邻的方块。

假设以栈S记录“当前路径”,则栈顶中存放的是“当前路径上最后一个通道块”。

由此,“纳入路径”的操作即为“当前位置入栈”;“从当前路径上删除前一通道块”的操作即为“出栈”。

5、找通路的程序的关键部分可以表示如下:
do{
若当前位置可通,
则{
将当前位置插入栈顶;
..路径的序号
PosType seat; 。

{
m[][]=curstep;
}
PosType NextPos(PosType c,int di);
+=direc[di].y;
return c;
}
void MarkPrint(PosType a)动输入。

*****************\n");
printf("*****************2.自动生成。

*****************\n");
printf("*****************3.退出。

*****************\n");
printf("请输入:");
scanf("%d",&n);
system("CLS");
switch(n)
{
case 1:
printf("请输入迷宫的宽和长:");
scanf("%d%d",&x,&y);
GenerateMaze(x,y);
printf("请输入起点的坐标:");
scanf("%d%d",&,&;
printf("请输入终点的坐标:");
scanf("%d%d",&,&;
MazePathway(begin,end,x,y);
break;
case 2:
printf("请输入迷宫的宽和长:");
scanf("%d%d",&x,&y);
Auto_maze(x,y);
for(i=0;i<y;i++)
{
m[0][i]=1;
m[x-1][i]=1;
}
for(j=0;j<x;j++)
{
m[j][0]=1;
m[j][y-1]=1;
}
Print(x,y);
printf("请输入起点的坐标:");
scanf("%d%d",&,&;
printf("请输入终点的坐标:");
scanf("%d%d",&,&;
MazePathway(begin,end,x,y);
break;
case 3: exit(-1);
}
}
return 0;
}
七、参考文献
1、《数据结构(C语言版)》严蔚敏吴伟民编着清华大学出版社
2、讲课所用课件等等。

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