求解迷宫通路的图形界面演示程序课程设计.docx

PAGE \* MERGEFORMAT 1 算法与数据结构 课程设计 课题：求解迷宫通路的图形界面演示程序 作者：吴昊 QQ：328035823 目录 1.题目及需求分析········································4 2.概要设计··············································4 3.详细设计·············································10 4.调试分析·············································39 5.课程设计总结·········································42 1．题目及需求分析 1.1题目 编制一个求解迷宫通路的图形界面演示程序。 1.2需求分析 输入一个任意大小的迷宫，任设起点、终点、障碍，用栈求出一条走出迷宫的路径，并显示在屏幕上； 根据用户界面提示，用键盘输入，Home键设置迷宫起点，End键设终点，上下左右箭头键移动，Enter键添加墙，Del键删除墙，完成后按F9键演示，演示完毕后可F5刷新题图，重新对地图的起点、终点、障碍进行设置，Esc键退出； 本程序要求至少得出一条成功的通路，也可求得全部路径。此外，也可尝试保存或载入测试文件（此功能不做强行要求）。 当未输入起点时，消息显示“Error： You must set the START.”；未输入终点时，显示“Error： You must set the END.”；找到路径时，屏幕显示足迹，并在消息框出现Path found，否则消去足迹，显示Path not found。 用户可以通过界面上提供的菜单选项，选择“帮助”查看操作说明。 （算法选优）用户可以通过界面上提供的菜单选项，选择“A*算法求最短路径”演示求解迷宫最短路径。 2.概要设计 根据需求分析的用户界面的设计要求，考虑到我们在Java课程中学习过GUI设计，对Java的GUI的比较熟悉，所以我们用Java语言来开发本项目。 在设计求解迷宫的程序时，要求编写8个Java源文件：Dialog.java、Maze.java、MazeGUI.java、Position.java、Rollback.java、stack.java、Astar.java和Aposition.java。 该程序除了上述6个Java源文件所给出的类以外，还需呀Java系统提供的一些重要的类，如java.awt包中的容器类、画图类、事件类及监听器接口、javax.swing包中的各种轻量组件类和java.lang包中线程类等。 2.1 UML类图 程序的所用到的一些重要的类以及之间的关联关系如图2-1所示。 图2-1 UML类图 2.2 Dialog.java(主类) Dialog.java(主类)是JDialog类的一个子类。该类负责创建提示用户输入迷宫大小的对话框，通过用户输入的参数来确定所要创建的迷宫图形界面的窗口的大小。该类含有main方法，程序从该类开始执行。Begin类的成员变量有JTextField、JButton、JFrame。Begin类的主要成员和成员方法的作用将在后面的详细设计中阐述。 2.3 Maze.java Maze类创建的对象是MazeGUI类和Rollback类最重要的成员之一，代表迷宫。该类负责接收在迷宫窗口所设置起点、终点、障碍的位置参数来绘制迷宫图像并存储迷宫结构的信息。该类的主要成员变量有3种类型的对象：Position、Image以及存放整型数的二维数组。Maze类的主要成员和成员方法的作用将在后面的详细设计中阐述。 2.4 MazeGUI.java MazeGUI类是Frame类的一个子类，创建的对象是Rollback类最重要的成员之一。该类负责创建迷宫图形窗口界面，方便用户在界面上设置起点、终点、障碍等并展现求解迷宫的过程。该类的主要成员变量有4种类型的对象：Maze、Rollback、Position和Thread。该类还包含一个内部类SolveThread，该内部类实现了runnable接口。MazeGUI类的主要成员和成员方法的作用将在后面的详细设计中阐述。 2.5 Position.java（图形界面坐标的存储结构） Position类创建的对象是Maze类、MazeGUI类和Rollback类最重要的成员之一。该类负责在Maze类、MazeGUI类和Rollback类之间传递消息，其对象存有当前位置的坐标信息。该类包含两个整型的成员变量x和y，记录当前位置在迷宫图形界面的横、纵坐标。Position类的主要成员和成员方法的作用将在后面的