数据结构课程设计报告-迷宫求解(递归与非递归)[精品].doc

《数据结构》课程设计 迷宫求解 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 迷宫求解 问题描述 输入一个任意大小的迷宫数据，用递归和非递归两种方法求出一条走出迷宫的路径，并将路径输出。 设计思路 从入口出发，按某一方向向前探索，若能走通并且未走过，即某处可以到达，则到达新点，否则试探下一个方向；若所有的方向均没有通路，则沿原路返回前一点，换下一个方向再继续试探，直到找到一条通路，或无路可走又返回入口点。 在求解过程中，为了保证在到达某一点后不能向前继续行走（无路）时，能正确返回前一点以便继续从下一个方向向前试探，则需要用一个栈（递归不需要）保存所能够到达的每一点的下标及从该点前进的方向。设迷宫为m行n列，利用maze[m][n]来表示一个迷宫，maze[i][j]=0或1；其中：0表示通路，1表示不通，当从某点向下试探时，中间点有四个方向可以试探，而四个角点有两个方向，其他边缘点有三个方向，为使问题简单化，用maze[m+2][n+2]来表示迷宫，而迷宫的四周的值全部为1，这样做使问题简单了，每个点的试探方向全部为4，不用再判断当前点的试探方向有几个。 数据结构设计 在上述表示迷宫的情况下，每个点有4个方向去试探，如当前点的坐标（x，y），与其相邻的4个点的坐标都可根据与该点的相邻方位而得到。因为出口在（m，n），因此试探顺序规定为：从当前位置向前试探的方向为从正东沿顺时针方向进行。为了简化问题，方便求出新点的坐标，将从正东开始沿顺时针进行的4个方向的坐标增量放在一个结构数组move[4]中，在move数组中，每个元素有两个域组成，x为横坐标增量，y为纵坐标增量。这样对move设计会很方便地求出从某点（x，y）按某一方向v(0=v=3)到达的新点（i，j）的坐标：i=x+move[v].x;j=y+move[v].y; 当到达了某点而无路可走时需返回前一点，再从前一点开始向下一个方向继续试探。因此，压入栈中的不仅是顺序到达的各点的坐标，而且还要有从前一点到达本点的方向。栈中元素是一个由行、列、方向组成。具体结构定义如下： #define m 3 #define n 3 typedef struct{ int x,y; }item; /*路线移动的方向坐标,x为横向,y纵向*/ item move[4];（递归只需定义到这里） typedef struct{ int x,y,d; }Datatype; /*路线移动的方向坐标，x为横坐标，y为总坐标*/ typedef struct{ Datatype data[MAXSIZE]; /*存储路线移动的方向坐标*/ int top; }SeqStack,*PSeqStack; 功能函数设计 迷宫栈的实现函数mazepath() 迷宫递归的实现函数path() 为了防止重复达到某点，以避免发生死循环，每次达到了某点(i,j)后，改变maze[i][j]的值，迷宫栈的实现直接置-1，算法结束前恢复原迷宫；而迷宫递归是将当前值置为已走的步骤，这样输出时对走过的路更显而易见。 栈的函数设计： 栈的初始化函数 Init_SeqStack() 判栈空 Empty_SeqStack() 入栈函数 Push_SeqStack() 出栈函数 Pop_SeqStack() 取栈顶函数 GetTop_SeqStack() 销毁栈 Destroy_SeqStack() 程序代码 迷宫栈： #includestdio.h #includestdlib.h #define MAXSIZE 100 #define m 3 #define n 3 /*定义迷宫的行数和列数，可更改*/ typedef struct{ int x,y; }item; item move[4]; /*路线移动的方向坐标*/ typedef struct{ int x,y,d; }Datatype; /*横纵坐标及方向*/ typedef struct{ Datatype data[MAXSIZE]; int top; }SeqStack,*PSeqStack; /*定义栈*/ PSeqStack Init_SeqStack(void) /*初始化栈*/ {