[数据结构]深度与广度优先搜索：迷宫问题讲述

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1、数据结构课程设计——深度与广度优先搜索:迷宫问题数据结构课程设计深度与广度优先搜索：迷宫问题专业Xxxxx学生姓名xxxxxx班级xxxxxxxxx学号xxxxxxxxxxxxxxxx1数据结构课程设计——深度与广度优先搜索:迷宫问题目录1设计题目12设计分析13设计实现34测试方法34.1测试目的84.2测试输入84.3正确输出94.4实际输出94.5错误原因115分析与探讨115.1测试结果分析115.2探讨与改进116设计小结117参考文献1数据结构课程设计——深度与广度优先搜索:迷宫问题1设计题目a)迷宫问题求解的目标：寻

2、找一条从入口点到出口点的通路。(迷宫可表示为一个二维平面图形，将迷宫的左上角作入口，右下角作出口。)例如，可以设计一个8*8矩阵maze[8][8]来表示迷宫，如下所示：0100001100010010101010111010110101111110100110001010001110110100左下角maze[0][0]为起点，右下角maze[7][7]为终点；设“0”为通路，“1”为墙，既无法穿越。假设一只老鼠从起点出发，目的为右下角终点，可向“上、下、左、右、左上、左下、右上、右下”8个方向行走。b)设计程序要求：能自动生成

3、或者手动生成这样一个8*8矩阵；针对这个矩阵，程序判断是否能从起点经过迷宫走到终点。如果不能，请指出；如果能，请用图形界面标出走出迷宫的路径。2设计分析a)首先明确题目中的已知条件：·迷宫是一个8*8大小的矩阵。·从迷宫的左上角进入，右下角为迷宫的终点。·maze[i][j]=0代表第i+1行第j+1列的点是通路；maze[i][j]=1代表该点是墙，无法通行。·迷宫有两种生成方式：手工设定和自动生成。·当老鼠处于迷宫中某一点的位置上，它可以向8个方向前进，分别是：“上、下、左、右、左上、左下、右上、右下”8个方向。·要实现这个程

4、序，首先要考虑如何表示这个迷宫。在实例程序中使用二维数组,maze[N+2][N+2]来表示这个迷宫，其中N为迷宫的行、列数。当值为“0”时表示该点是通路，当值为“1”时表示该点是墙。老鼠在迷宫中的位置在任何时候都可以用行号row和列号col表示。11数据结构课程设计——深度与广度优先搜索:迷宫问题b)为什么指定maze[N+2][N+2]表示迷宫，而不是使用maze[N][N]来表示迷宫？·原因是当老鼠跑到迷宫的边界点时就有可能跳出迷宫；而使用maze[N+2][N+2]就可以把迷宫的外面再包一层“1”，这样就能阻止老鼠走出格。

5、c)老鼠再每一点都有8种方向可以走，分别是：North，NorthEast,East,SouthEast,East,South,SouthWest,West,NorthWest.可以用数组move[8]来表示在每一个方向上的横纵坐标的偏移量，见表2—1。根据这个数组，就很容易计算出沿某个方向行走后的下一点的坐标。NamedirMove[dir].vertMove[dir].horizN0-10NE1-11E201SE311S410SW51-1W60-1NW60-1表2—18种方向move的偏移量d)迷宫问题可以用深度优先搜索方法实

6、现。当老鼠当老鼠在迷宫中移动的时候，可能会有多种移动选择方向。程序需要记录并用栈来保存当前点的坐标，然后任意选取一个方向进行移动。由于应用栈保存了当前通道上各点的坐标，所以当前各方向上都走不通时可以返回上一个点，然后选择另一个方向前进。·可定义element结构用于存储每一步的横纵坐标和方向。typedefstruct{shortintrow;shortintcol;shortintdir;}element;Elementstack[MAX_STACK_SIZE];根据表2—1可推算出每次移动后的坐标。设当前的坐标是(row,co

7、l),移动的方向是dir，移动后的点是next,则有next_row=row+move[dir].vert;next_col=col+move[dir].horiz;·可用另一个二维数组mark[N+2]来记录哪些点已经被访问过。当经过点maze[row][col]时，相应地将mark[row][col]的值从0置为1。11数据结构课程设计——深度与广度优先搜索:迷宫问题e)本程序支持自动生成迷宫。利用random(2)函数可随机产生0或1，来支持迷宫的自动生成。注意maze[N][N]和maze[1][1]一定要等于0，因为他们

8、分别是起点和终点。f)如果找到了一条走出迷宫的路径，则需要在屏幕中打印出走出迷宫的信息。这里要用到graphics.h。为画出效果图，可使用circle()函数画圆，outtexttxy()函数标记文字，并用line()函数来划线。g)程序的主要函