迷宫问题课程设计报告Word文档下载推荐.docx
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实现了查找路径。
宫路由算法流程图：
N
N
YY
Y
Y
图1迷宫路由算法流程图
1、数据输入形式和输入值的范围：
生成迷宫时可选择手动或者自动生成；
手动输入迷宫矩阵时以0表示无障碍为通路，1表示该点有障碍为墙。
所有输入中，元素的值均为整数。
2、结果的输出形式：
当完成迷宫生成后，会提示输入入口与出口，进入迷宫路由查找算法，如找到出口，则打印出路径矩阵坐标，并显示显示迷宫生成图形
3、测试数据：
a、进入界面，选择2，自动生成
b、输入入口与出口
c、查看结果
三、概要设计
1、为了实现上述功能，需要：
①构造一个二维数组maze[M+2][N+2]用于存储迷宫矩阵,构造一个二维数组backup[M+2][N+2]用于备份迷宫矩阵；
②自动或手动生成迷宫，即为二维数组maze[M+2][N+2]赋值并备份；
③将构造一个堆栈用于存储迷宫路由；
④建立迷宫节点structMlink，用于存储迷宫中每个访问过的节点。
⑤实现迷宫路由算法，用深度优先遍历实现查找迷宫路径。
如找到路径则显示路径，否则提示无通路。
同时显示生成迷宫。
⑥在屏幕上显示操作菜单。
2、本程序包含6个函数：
（1）主函数main（）
（2）生成迷宫函数create（）
（3）打印迷宫矩阵与图形函数prin（）
（4）寻找迷宫路由Mazepath（）
（5）输出迷宫通路坐标printonglu1（）
（6）输出迷宫生成图形printonglu2（）
各函数之间的关系如下图（图2）所示：
函数关系图：
create（）
prin（）
main（）Mazepath（）
printonglu1（）
printonglu2（）
图2各函数间关系图
四、详细设计
实现概要设计中定义的所有数据类型，对各个操作给出伪代码算法。
对于主程序和各个模块也给出相应的伪代码算法。
1、节点类型和指针类型
迷宫矩阵类型：
Mlink*stack;
全局变量堆栈，存储迷宫通路
intabc[M+2][N+2]辅助数组
intmaze[M+2][N+2];
迷宫矩阵
intbackup[M+2][N+2];
备份矩阵，便于操作，定义为全局变量
迷宫中节点类型及队列类型：
structMlink{introw,col;
structnode*next;
}Mlink;
2、迷宫的操作
（1）生成迷宫
voidcreate（intmaze[][N+2]）
{定义变量i,j,flag;
srand（（unsigned）time（NULL））以时间产生随机种子
利用for初始化迷宫矩阵与备份矩阵，包括边界全置为1
利用for将迷宫置为0
选择迷宫生成方式1为手动生成，2为自动生成，输入值并赋给flag
flag=1{
以i,j控制迷宫中行列数的循环输入
以0表示通路，以1表示障碍,给maze[i][j]赋值，不包括边界。
循环结束，完成迷宫生成}
flag=2{
定义变量i1，j1用以接收随机值
以i,j控制迷宫中行列数的循环赋值操作
以0表示通路，以1表示障碍
用for（c=1;
c<
=M*N;
c++）{
i1=（int）（rand（）%M）+1;
j1=（int）（rand（）%N）+1;
maze[i1][j1]=int（rand（）%2）;
}随机定位矩阵一点，给maze[i1][j1]赋一个随机值，这样可以增加迷宫通路的概率，循环结束，完成迷宫生成}
以i,j控制迷宫中行列数的循环赋值操作，将maze[][]备份到backup[][];
}
（2）打印迷宫矩阵与字符图形
voidprin（intmaze[][N+2]）{
此函数主要用于将迷宫矩阵显示出来
定义变量i，j，z；
for（z=1;
z<
=N;
z++）
{if（z<
10）
printf（"
%d"
z）;
else
%d"
}此语句用来标明列号
用for控制循环在第一重循环里，使用语句{
printf（"
\n"
）;
if（i<
10）printf（"
i）;
elseprintf（"
}以此用来标明行号
以i,j控制迷宫中行列数的循环操作，将maze[i][j]显示出来
并用字符□，■分别代表可通与不可通}
（3）迷宫求解路由求解操作{
Mlink*p;
用以操作堆栈
①入口若不通，return（0）否则下一步
②将其入栈
③未找到出口并且堆栈不空{
1）栈顶位置以下是否可通，可通则返回②，否则2），
2）栈顶位置以上是否可通，可通则返回②，否则3），
3）栈顶位置以右是否可通，可通则返回②，否则4），
4）栈顶位置以左是否可通，可通则返回②，否则出栈并返回，}
④如果栈顶为出口，return
（1）；
否则return（0）；
（4）打印迷宫通路坐标
voidprintonglu1（）{
Mlink*q;
q=stack
q不空{
输出q指向的坐标
q=q->
next}
（5）输出迷宫通路的字符图形
voidprintonglu2（）{
此函数根据堆栈内栈顶与“次栈顶”的位置关系决定输出字符↑，←，→或↓，其中2=↑，3=←，4=→，5=↓所有的操作都是在备份矩阵backup[][]上。
出口位置输出㊣
inti，z，j；
Mlink*p=stack；
p不空{
if（p->
row>
p->
next->
row）backup[p->
row][p->
col]=5;
下一位置在下
elseif（p->
row<
col]=2;
下一位置在上
col>
col）backup[p->
col]=4;
下一位置在右
else;
下一位置在左}
利用for循环，i，j为循环控制变量输出备份矩阵backup[][]{
为0是输出“□”
为1是输出“■”
为2是输出“↑”
为3是输出“←”
为4是输出“→”
为5是输出“↓”
为6是输出“㊣”}
另外在输出语句上，与矩阵输出相同，标明了行号与列号（该功能为王教授所要求而后加的）}
3、主函数
voidmenu（）{
定义迷宫数组矩阵maze[M+2][N+2]
定义辅助数组abc[M+2][N+2]以用来在可以在第一次产生迷宫中重复选择入口与出口
定义变量k以用来控制循环
定义整型变量x1，y1，用于存储入口。
定义整型变量x2，y2，用于存储出口。
定义整型变量x用于接收mazepash的返回值。
输入入口与出口。
如果x=1则条用函数{
printonglu1（）;
printonglu2（）;
否则提示无通路。
界面开始会显示：
1,手动建立
2,自动建立
按提示操作，输入入口与出口，回车即会看到结果
五、调试分析
在调试过程中，开始用堆栈实现了路径的查找并调试成功，但输出的结果仅仅只是路径坐标，看起来不形象，于是想到了用字符来表示图形并标出通路，虽然不是太完美，但比之之前好好多了
在实现这一算法过程，注意将访问过的节点进行标记，并且在遍历过程中对矩阵数组是“破坏性”遍历，在算法完成后，矩阵已被破坏，堆栈中会存用路径，为了再原矩阵中用字符图形表示出通路，在建立矩阵后会迷宫矩阵备份一下，当然或许会有更好的处理方法。
六、使用说明
程序名为迷宫.exe，运行环境为DOS，程序执行后显示：
建立迷宫矩阵（选择1或者2）：
2,自动建立进
请输入您的选择：
在输入选择后输入数字选择执行不同的迷宫建立。
按要求输入入口与出口
七、测试结果
1主页面
图3主页面
2选择自动建立
图4迷宫自动生成中
3，自动生成迷宫，上面为数组矩阵，其中0可通，1障碍。
下面为字符图形，其中白色可通，黑色障碍，
图5打印出的迷宫矩阵与迷宫图形
4，根据提示输入入口与出口
图6输入入口与出口
5，回车后输出路径
图7打印出的迷宫路径
6，输入一个非“0”继续
图8输入非“0”继续走该迷宫
7，输入入口与出口，无通路
图9无通路
八、参考文献
[1]王昆仑，李红.《数据结构与算法.》北京：
中国铁道出版社，2007年6月。
附录：
源代码：
#include"
iostream"
stdio.h"
time.h"
malloc.h"
#defineM20
#defineN20
typedefstructnode//堆栈结构
{
introw;
//行
intcol;
//列
}Mlink;
//定义一个栈
//备份数组
/*********************************建立迷宫矩阵**************************/
voidcreate（intmaze[][N+2]）//建立迷宫
inti,j,flag;
srand（（unsigned）time（NULL））;
//以时间产生随机种子
for（i=0;
i<
=M+1;
i++）
for（j=0;
j<
=N+1;
j++）
maze[i][j]=1;
//将四周置为1
for（i=1;
=M;
for（j=1;
{
maze[i][j]=0;
//初始化矩阵
backup[i][j]=0;
//初始化备份矩阵
}
\n1,手动建立\n2,自动建立\n请输入您的选择：
scanf（"
&
flag）;
if（flag==1）//手动建立迷宫
printf（"
手动建立迷宫矩阵（0表示可通1表示障碍）:
for（i=1;
for（j=1;
scanf（"
maze[i][j]）;
if（flag==2）{//自动建立迷宫
intc,i1,j1;
for（c=1;
c++）{//矩阵初始为“0”，随机选择位置赋予一个随机的0或1，
maze[i1][j1]=int（rand（）%2）;
//随机矩阵按照王教授的要求这样可以产生更多的“0”即通路
}
printf（"
自动生成中……\n"
system（"
pause"
for（j=1;
backup[i][j]=maze[i][j];
//备份数组矩阵
/***************************华丽的分割线*******************************/
/********************************打印迷宫矩阵*****************/
voidprin（intmaze[][N+2]）
inti,j;
printf（"
迷宫矩阵如下（0可通）：
\n"
intz;
for（z=1;
z++）//在矩阵上方标明列号
}
for（i=1;
{
//矩阵左方标明行号
maze[i][j]）;
\n迷宫图形如下（白色可通）：
"
z++）//在图形上方标明列号
if（maze[i][j]==0）printf（"
□"
if（maze[i][j]==1）printf（"
■"
/*******************************分割线***************************/
intMazepath（intmaze[][N+2],intx1,intx2,inty1,inty2）
Mlink*p;
if（maze[x1][y1]==0）{
p=（Mlink*）malloc（sizeof（Mlink））;
p->
row=x1;
col=y1;
next=NULL;
stack=p;
//将入口放入堆栈
maze[stack->
row][stack->
col]=1;
//标志入口已访问
while（（!
（stack->
row==NULL&
&
stack->
col==NULL））&
（!
row==x2&
col==y2）））//未找到出口并且堆栈不空
if（maze[stack->
col+1]==0）//下面位置可通
{
p=（Mlink*）malloc（sizeof（Mlink））;
p->
row=stack->
row;
col=stack->
col+1;
next=stack;
//入栈
stack=p;
maze[stack->
//标记已访问
elseif（maze[stack->
col-1]==0）//上面可通
col-1;
row+1][stack->
col]==0）//右面可通
row+1;
col;
row-1][stack->
col]==0）//左面可通
row-1;
else//不可通返回上一点
if（stack->
next!
=NULL）{//堆栈里布置一个顶点则出栈并返回循环
p=stack;
stack=stack->
next;
//出栈
free（p）;
//释放空间
}
else//堆栈里只有一个顶点即入口，此时若释放空间出栈会使循环
{//控制语句无法比较（因为stack->
col,stack->
row都已不存在，）
stack->
row=NULL;
col=NULL;
if（stack->
col==y2）return
（1）;
elsereturn（0）;
elsereturn（0）;
/****************************输出坐标通路*******************/
voidprintonglu1（）
Mlink*q;
其中的一条通道为：
q=stack;
出口<
--"
while（q!
=NULL）
（%d%3d）<
q->
row,q->
col）;
q=q->
入口\n"
/*******************************分割线**********************/
/**********************输出图形通路**************************/
//2时输出↑，3时输出←，4时输出→，5时输出↓
voidprintonglu2（）
图形通路如下：
z++）//图形上方标明列号
p=stack;
backup[p->
col]=6;
while（p->
if（p->
col!
if（p->
row>
row）backup[p->
//下一节点在下
elseif（p->
//下一节点在上
//下一节点在右
elsebackup[p->
row][p-
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