用C语言解决迷宫问题
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define ROW 10
#define COL 10
/*迷宫中位置信息*/
typedef struct position
{
int x;
int y;
}position;
/*在迷宫中的当前位置的信息，也是入栈的基本元素*/
typedef struct SElem
{
int di;
position seat;
}SElem;
/*链式栈中节点的定义*/
typedef struct position_stack
{
SElem p;
struct position_stack *next;
}*Stack_pNode,Stack_Node;
void InitStack(Stack_pNode *Link)
{
*Link = NULL;
}
void push(Stack_pNode *Link,SElem e)
{
Stack_pNode new_SElem = (Stack_pNode)calloc(1,sizeof(Stack_Node));
new_SElem->p = e;
new_SElem->next = NULL;
if (*Link == NULL)
*Link = new_SElem;
else
{
new_SElem->next = *Link;
*Link = new_SElem;
}
}
int pop(Stack_pNode *Link,SElem *e)
{
if (*Link == NULL)
return 0;
*e = (*Link)->p;
Stack_pNode q = *Link;
*Link = (*Link)->next;
free(q);
return 1;
}
int top(Stack_pNode Link, SElem *e)
{
if (Link == NULL)
return 0;
*e = Link->p;
return 1;
}
int empty(Stack_pNode Link)
{
if (Link == NULL)
return 1;
else
return 0;
}
int reverse(Stack_pNode *Link)
{
Stack_pNode p, q, r;
if (*Link == NULL || (*Link)->next == NULL)
return 0;
r = *Link;
p = (*Link)->next;
q = NULL;
while (p){
r->next = q;
q = r;
r = p;
p = p->next;
}
r->next = q;
*Link = r;
}
void print(Stack_pNode Link)
{
Stack_pNode r = Link;
while (r){
printf("(%d,%d) -> ",r->p.seat.x,r->p.seat.y);
r = r->next;
}
printf("exit\n");
}
int curstep = 1;/*纪录当前的足迹，填写在探索前进的每一步正确的路上*/
/*迷宫地图。1代表墙的位置，0代表可行的路，周围有一圈墙*/
int m[ROW+2][COL+2] = {
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1,
1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1,
1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1,
1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1,
1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1,
1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 1,
1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 1,
1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1,
1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1,
1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1,
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1
};
/*方向优先级设定。依次为当前位置的右，下，左。上，在位置信息中。保存有本次
前进的方向--数组的下标*/
position dir_set[4] = { { 0, 1 }, { 1, 0 }, { 0, -1 }, { -1, 0 } };
/*推断当前位置是否可行。即推断是路。还是墙*/
int pass(position p)
{
if (m[p.x][p.y])
return 0;
else
return 1;
}
/*将当前的步数填写在走的每一步正确的路上，当发现走不通时，会把当时写的信息
用‘1’抹掉，代表走不通。*/
void footPrint(position p)
{
m[p.x][p.y] = curstep;
}
/*计算下一步的坐标。di代表方向。本函数仅仅负责计算下一步坐标。不推断优先级*/
void nextPos(position *p, int di)
{
(*p).x += dir_set[di].x;
(*p).y += dir_set[di].y;
}
/*如上面的footPrint()凝视中提到的，当发现当前路走不通时，会用‘1’把走不通的
路堵上。
*/
void markPrint(position p)
{
m[p.x][p.y] = 1;
}
/*迷宫程序的主函数。形參是一个指向不带头节点的栈的指针的指针，一个開始位置
，一个结束位置*/
int find_path(Stack_pNode * Maze_stack,position start,position end)
{
position curpos = start;/*定义一个位置变量。用来保存当前的位置信息
*/
SElem e;/*栈的元素。包含位置信息，和前进的方向*/
do
{
if (pass(curpos)){ /*假设当前节点是路，则要将当前节点入栈。
并计算下一步前进方向*/
footPrint(curpos);/*在前进节点上纪录当前的步数*/
e.seat = curpos;/*保存位置信息*/
e.di = 0;/*保存方向信息。默觉得向右*/
push(Maze_stack, e);/*将位置信息入栈*/
++curstep;/*步数加1*/
if (curpos.x == end.x && curpos.y == end.y)/*假设当
前节点是出口。则返回运行成功的标识*/
return 1;
nextPos(&curpos, e.di);/*计算下一步的坐标。是依据当
前位置信息计算的，即已经入栈了的信息*/
}
else{/*假设当前节点是墙。则须要从栈取出之前走过的路，即沿原
路返回，在返回的过程中，还要不断的推断有没有其它的路*/
if (!empty(*Maze_stack)){/*假设栈中有元素*/
pop(Maze_stack,&e);
--curstep;
while (e.di == 3 && !empty(*Maze_stack)){/*
边向前回溯，边推断是否有其它的路可走*/
markPrint(e.seat);/*用"墙"覆盖之前
填写的步数信息*/
pop(Maze_stack,&e);
--curstep;
}
if (e.di < 3){/*当找到了一个还有其它的路可
走之前走过的一个方块（最坏的情况是回到起始位置）*/
++e.di;/*按优先级改变之前的行走方向
*/
push(Maze_stack, e);/*再次入栈*/
++curstep;/*再次将步数加1*/
curpos = e.seat;/*再次纪录如今的位
置*/
nextPos(&curpos, e.di);/*再次计算下
次的方向，有了以上的准备，即将进行下一次的循环*/
}//end if
}//end if
}//end else
} while (!empty(*Maze_stack));
return 0;
}
/*打印迷宫*/
void printMaze()
{
int i, j;
for (i = 0; i < ROW+2; ++i)
{
for (j = 0; j < COL+2; ++j){
printf("%2d ", m[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int main()
{
//stack_test();
position start = { 1, 1 };/*迷宫入口*/
position end = { 10, 10 };/*迷宫出口*/
Stack_pNode maze_stack;/*声明一个栈，一会儿用来存放在迷宫中走过的位
置*/
InitStack(&maze_stack);/*初始化栈*/
if (find_path(&maze_stack, start, end)){
reverse(&maze_stack);/*因为栈中存放的是倒置的信息，须要将栈
倒置*/
print(maze_stack);/*打印带有走过的步数信息的迷宫地图*/
}
else{
printf("Has no way to out of the maze.\n");
}
printMaze();
return 0;
}
