基于栈的c语言迷宫问题与实现

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1、数据结构与算法实验报告基于栈的C语言迷宫问题与实现一．问题描述多年以来，迷宫问题一直是令人感兴趣的题目。实验心理学家训练老鼠在迷宫中寻找食物。许多神秘主义小说家也曾经把英国乡村花园迷宫作为谋杀现场。于是，老鼠过迷宫问题就此产生，这是一个很有趣的计算机问题，主要利用“栈”是老鼠通过尝试的办法从入口穿过迷宫走到出口。迷宫只有两个门，一个叫做入口，另一个叫做出口。把一只老鼠从一个无顶盖的大盒子的入口处赶进迷宫。迷宫中设置很多隔壁，对前进方向形成了多处障碍，在迷宫的唯一出口处放置了一块奶酪，吸引老鼠在迷宫中寻找通路以到达出口。求解迷宫问题，即找出从入口到出

2、口的路径。一个迷宫可用上图所示方阵[m,n]表示，0表示能通过，1表示不能通过。现假设耗子从左上角[1,1]进入迷宫，编写算法，寻求一条从右下角[m,n]出去的路径。下图是一个迷宫的示意图：迷宫示意图一．算法基本思想迷宫求解问题是栈的一个典型应用。基本算法思想是：在某个点上，按照一定的顺序（在本程序中顺序为上、右、下、左）对周围的墙、路进行判断（在本程序中分别用1、0）代替，若周围某个位置为0，则移动到该点上，再进行下一次判断；若周围的位置都为1（即没有通路），则一步步原路返回并判断有无其他通路，然后再次进行相同的判断，直到走到终点为止，或者确认没

3、有任何通路后终止程序。要实现上述算法，需要用到栈的思想。栈里面压的是走过的路径，若遇到死路，则将该位置（在栈的顶层）弹出，再进行下一次判断；若遇到通路，则将该位置压栈并进行下一次判断。如此反复循环，直到程序结束。此时，若迷宫有通路，则栈中存储的是迷宫通路坐标的倒序排列，再把所有坐标顺序打印后，即可得到正确的迷宫通路。二．程序具体部分的说明1.迷宫的生成根据题目的要求，迷宫的大小是自定义输入的。所以在程序中用malloc申请动态二维数组。数组中的元素为随机生成的0、1。数组周围一圈的元素全部定义为1，以表示边界。2.栈的C语言实现为了实现栈的功能，即

4、清空、压栈、弹出、返回栈顶元素，在程序中编写了相应的函数。MakeNULL清空栈Push将横、纵坐标压栈Topx返回栈顶存储的横坐标Topy返回栈顶存储的纵坐标Pop弹出栈顶元素3.具体的判断算法当位置坐标（程序中为XY）移到某一位置时，将这个位置的值赋值为1并压栈，以说明该点已经走过。接着依次判断该点的上、右、下、左是否为0，若有一方为0，则移动到该位置上，进行下次判断；若为周围位置全部是1，则将该点压栈后不断弹出，每次弹出时判断栈顶元素（即走过的路）周围有无其他通路。如果有的话，则选择该方向继续走下去；如果栈已经为空仍然没有找到出路，则迷宫没有

5、出口程序结束。当XY走到出口坐标时，程序判断部分结束。栈里面存储的是每个走过的点的坐标，将这些横纵坐标分别存储在两个数组中，最后将数组中的坐标元素倒序输出，即得到了完整的路径。一．程序源代码及注释//Maze.cpp:定义控制台应用程序的入口点。//#include"stdafx.h"#include#include#include#include#includetypedefintElementtype;structnode{Elementtypeval

6、1;Elementtypeval2;node*next;};//定义结构体typedefnode*MAZE;voidMakeNull(MAZE&S);voidPush(Elementtypex,Elementtypey,MAZES);voidPop(MAZES);ElementtypeTopx(MAZES);ElementtypeTopy(MAZES);//申明函数int_tmain(intargc,_TCHAR*argv[]){int**p,*q,*x1,*y1,i,j,k,n1,n2,m1,m2,l,w,max;intx,y;inta,b,c,

7、d;printf("输入迷宫长度及宽度l和w");scanf("%d%d",&l,&w);getchar();n1=w+2;n2=l+2;//为迷宫加上边界max=n1*n2;p=(int**)malloc(n1*sizeof(int));for(i=0;i

8、t));//生成动态数组用于存储路径for(i=0;i