课程设计走迷宫.docx
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课程设计走迷宫
《数据结构》
课程设计报告
（走迷宫）
学院：
湖南工学院
班级
学号：
姓名：
指导教师：
完成日期：
2011年1月3号
目录
1.需求分析………………………………………………3
2.程序的详细设计………………………………………3
3.调试分析…………………………………………8
4.主函数………………………………………………9
5.测试………………………………………………10
6.心得体会………………………………………………12
7.附录…………………………………………………13
1.需求分析
程序开始运行时显示一个迷宫地图，迷宫中央有一只老鼠，迷宫的右下方有一个粮仓。
游戏的任务是使老鼠走到粮仓处。
要求：
1）迷宫的墙足够结实，老鼠不能穿墙而过；
2）正确检测结果，若老鼠在能走到粮仓处，提示成功，否则提示失败；
3）老鼠形象可辨认，可用键盘操纵老鼠上下左右移动；
2.程序的详细设计
首先，确定迷宫的存储结构，说明位置在迷宫中的行坐标和列坐标。
typedefintStatus;
typedefstruct
{
intr,c;/*迷宫中位置的坐标*/
}PosType;
typedefstruct
{
intm,n;
chararr[RANGE][RANGE];/*用二维数组表示迷宫*/
}MazeType;
第二，确定放入栈中的元素的存储结构，表明通道块在路径上的“序号”，通道块的坐标位置以及下一步要走的方向。
typedefintdirectiveType;
typedefstruct
{
intstep;
PosTypeseat;/*当前位置在迷宫中的坐标*/
directiveTypedi;/*从当前位置走到下一位置的方向*/
}ElemType;
第三，确定栈的存储结构。
typedefstructNodeType
{
ElemTypedata;
structNodeType*next;
}NodeType,*LinkType;
typedefstruct
{
LinkTypetop;/*链栈的顶点定义*/
intsize;
}Stack;
voidInitStack（Stack&S）/*构建一个空栈*/
{
S.top=NULL;
S.size=0;
}
StatusMakeNode（LinkType&p,ElemTypee）
{
p=（NodeType*）malloc（sizeof（NodeType））;
if（!
p）returnFALSE;/*存储分配失败*/
p->data=e;
p->next=NULL;
returnTRUE;
}
定义在什么情况下要入栈
StatusPush（Stack&S,ElemTypee）
{
LinkTypep;
if（MakeNode（p,e））
{
p->next=S.top;
S.top=p;
S.size++;
returnTRUE;
}
returnFALSE;
}
判断栈是否为空
StatusStackEmpty（StackS）/*若栈为空栈，则返回TRUE,否则返回FALSE*/
{
if（S.top==NULL）
returnTRUE;
returnFALSE;
}
定义在什么情况下要出栈
StatusPop（Stack&S,ElemType&e）
{
LinkTypep;
if（StackEmpty（S））
returnFALSE;
else
{
p=S.top;
S.top=S.top->next;
e=p->data;
S.size--;
free（p）;
returnTRUE;
}
}
定义什么情况下迷宫可以走
Statuspass（MazeTypemaze,PosTypecurpos）
{
intm,n;
m=curpos.r;
n=curpos.c;
if（maze.arr[m][n]==''）
returnTRUE;
returnFALSE;
}
定义什么情况下已经走出了迷宫
StatusSame（PosTypecurpos,PosTypeend）
{
if（curpos.r==end.r&&curpos.c==end.c）
returnTRUE;
returnFALSE;
}
定义走通的位置要用*标记
voidFootPrint（MazeType&maze,PosTypecurpos）
{
intm,n;
m=curpos.r;
n=curpos.c;
maze.arr[m][n]='*';
}
定义在探索过程中老鼠走的方向关系
PosTypeNextPos（PosTypecurpos,intdi）
{
switch（di）
{
case1:
curpos.c++;
break;
case2:
curpos.r++;
break;
case3:
curpos.c--;
break;
case4:
curpos.r--;
break;
}
returncurpos;
}
定义走过但没有走通位置要用@标记
voidMarkPrint（MazeType&maze,PosTypep）
{
maze.arr[p.r][p.c]='@';
}
voidPrintMaze（MazeTypema）
{
inti,j;
printf（"\n"）;
for（i=0;i{
printf（"\t"）;
for（j=0;j{
printf（"%c",ma.arr[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"\n"）;
}
将数组转化为迷宫
voidInitMaze（MazeType&maze,inta[M][N],introw,intcol）
{
inti,j;
maze.m=row;
maze.n=col;
for（i=0;ifor（j=0;j{
if（a[i][j]==0）
maze.arr[i][j]='';
else
maze.arr[i][j]='#';
}
}
探索迷宫
StatusMazePath（MazeType&maze,PosTypestart,PosTypeend）
{
Stacks;
intcurstep=1;//探索第一步
Statusfound=FALSE;
ElemTypee;
PosTypecurpos=start;//设定当前位置为入口
InitStack（s）;
do{
if（pass（maze,curpos））//当前位置可以通过，即是未曾走过的通道块
{
FootPrint（maze,curpos）;//留下足迹
{
e.step=curstep;
e.seat=curpos;
e.di=1;
}
Push（s,e）;//加入路径
if（Same（curpos,end））//到达终点
{
found=TRUE;
}
else
{
curpos=NextPos（curpos,1）;//下一位置是当前位置的北邻
curstep++;//探索下一步
}
}
else//当前位置不能通过
if（!
StackEmpty（s））
{
Pop（s,e）;
while（（e.di==4）&&!
StackEmpty（s））
{
MarkPrint（maze,e.seat）;//留下不能通过的标记，并退回一步
Pop（s,e）;
curstep--;
}
if（e.di<4）
{
e.di++;
Push（s,e）;//探索下一方向
curpos=NextPos（e.seat,e.di）;//设定当前位置是该新方向上的相邻块
}
}
}while（!
StackEmpty（s）&&!
found）;
returnfound;
}
voidPrint（intmaze[][N]）
{
inti,j;
printf（"表示迷宫的数组\n"）;
for（i=0;i{
printf（"\t"）;
for（j=0;j{
printf（"%d",maze[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"\n"）;
}
3.程序的实现
标记入口位置（说明此位置已试探），把入口压入栈中
栈非空
栈非空
取栈顶元素
初始试探方向
存在试探方向
确定试探位置的坐标
试探位置是否为迷宫出口
打印路径上每个位置
是否为通道
标记该位置
换个方向试探
返回
该位置及方向进栈
前进到下一位置
C++
方向向东
r++
方向向南
C--
方向向西
r--
方向向北
r--
c--
位置
（c,r）
c++
r++
4.主函数设计
voidmain（）
{
intmaze[M][N]={输出迷宫数组
1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
1,0,1,0,0,1,1,1,0,0,1,
1,0,0,0,0,0,1,0,0,1,1,
1,0,1,1,1,0,0,0,1,1,1,
1,0,0,0,1,0,1,1,0,1,1,
1,1,0,0,1,0,1,1,0,0,1,
1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,
1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};
MazeTypeL;
PosTypestart,end;
Print（maze）;
InitMaze（L,maze,M,N）;
start.r=2;定义迷宫入口和出口
start.c=4;
end.r=6;
end.c=9;
printf（"由数组转化出的迷宫"）;
PrintMaze（L）;
if（MazePath（L,start,end））
printf（"迷宫的路径，用*表示"）;
else
printf（"此迷宫没有通路！
"）;
PrintMaze（L）;
}
5.测试
第一次测试
start.r=2;
start.c=4;
end.r=6;
end.c=9;
第二个测试
start.r=1;
start.c=1;
end.r=6;
end.c=9
6.心得体会
数据结构是在整个计算机科学与技术领域上广泛被使用的术语。
它用来反映一个数据的内部构成，即一个数据由那些成分数据构成，以什么方式构成，呈什么结构。
数据结构有逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分。
逻辑上的数据结构反映成分数据之间的逻辑关系，而物理上的数据结构反映成分数据在计算机内部的存储安排。
数据结构是数据存在的形式。
数据结构是信息的一种组织方式，其目的是为了提高算法的效率，它通常与一组算法的集合相对应，通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。
数据结构课程的主要目的是介绍一些常用的数据结构，阐明数据结构内在的逻辑关系，讨论它们在计算机中的存储表示，并结合各种数据结构，讨论对它们实行的各种运算的实现算法。
通过这次数据结构课程设计，让我学到了好多东西。
在实际操作过程中犯了一些错误却让我有了意外的收获，所学数据结构理论知识得到了巩固。
通过实际操作，学会数据结构程序编程的基本步骤、基本方法，开发了自己的逻辑思维能力，培养了分析问题、解决问题的能力。
现在终于挨到了写收获与体会的时候了，的确令人兴奋，看看自己的劳动成果，好开心。
一个星期前的现在，当听到老师布置给我们的题目时，我们都蒙了，这么难的题目我们怎么会啊，但我们只能尽我们自己最大的努力把程序给写出来，虽然知道这一路肯定是异常的艰苦，但豁出去了。
上网查资料、去图书馆查，查相关的函数，经过两三天的努力，我把框架弄出来了，可是还有计算难题摆在我的面前，真的是个难题，自从把框架弄好了以后就没有进展了，眼看一个星期快过去了，我那个急啊，可是急也没有用。
我坚持，终于工夫不负有心人，我参照类似程序，改改和添添，终于大功告成，我们欢呼我们雀跃，终于相信我们自己是足够的伟大。
7.附录
#include
#include
#include
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineINFEASIBLE-1
#defineOVERFLOW-2
#defineRANGE20
#defineM8
#defineN11
typedefintStatus;
typedefstruct
{
intr,c;
}PosType;
typedefstruct
{
intm,n;
chararr[RANGE][RANGE];
}MazeType;
typedefintdirectiveType;
typedefstruct
{
intstep;
PosTypeseat;
directiveTypedi;
}ElemType;
typedefstructNodeType
{
ElemTypedata;
structNodeType*next;
}NodeType,*LinkType;
typedefstruct
{
LinkTypetop;
intsize;
}Stack;
voidInitStack（Stack&S）
{
S.top=NULL;
S.size=0;
}
StatusMakeNode（LinkType&p,ElemTypee）
{
p=（NodeType*）malloc（sizeof（NodeType））;
if（!
p）returnFALSE;
p->data=e;
p->next=NULL;
returnTRUE;
}
StatusPush（Stack&S,ElemTypee）
{
LinkTypep;
if（MakeNode（p,e））
{
p->next=S.top;
S.top=p;
S.size++;
returnTRUE;
}
returnFALSE;
}
StatusStackEmpty（StackS）
{
if（S.top==NULL）
returnTRUE;
returnFALSE;
}
StatusPop（Stack&S,ElemType&e）
{
LinkTypep;
if（StackEmpty（S））
returnFALSE;
else
{
p=S.top;
S.top=S.top->next;
e=p->data;
S.size--;
free（p）;
returnTRUE;
}
}
Statuspass（MazeTypemaze,PosTypecurpos）
{
intm,n;
m=curpos.r;
n=curpos.c;
if（maze.arr[m][n]==''）
returnTRUE;
returnFALSE;
}
StatusSame（PosTypecurpos,PosTypeend）
{
if（curpos.r==end.r&&curpos.c==end.c）
returnTRUE;
returnFALSE;
}
voidFootPrint（MazeType&maze,PosTypecurpos）
{
intm,n;
m=curpos.r;
n=curpos.c;
maze.arr[m][n]='*';
}
PosTypeNextPos（PosTypecurpos,intdi）
{
switch（di）
{
case1:
curpos.c++;
break;
case2:
curpos.r++;
break;
case3:
curpos.c--;
break;
case4:
curpos.r--;
break;
}
returncurpos;
}
voidMarkPrint（MazeType&maze,PosTypep）
{
maze.arr[p.r][p.c]='@';
}
voidPrintMaze（MazeTypema）
{
inti,j;
printf（"\n"）;
for（i=0;i{
printf（"\t"）;
for（j=0;j{
printf（"%c",ma.arr[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"\n"）;
}
voidInitMaze（MazeType&maze,inta[][N],introw,intcol）
{
inti,j;
maze.m=row;
maze.n=col;
for（i=0;ifor（j=0;j{
if（a[i][j]==0）
maze.arr[i][j]='';
else
maze.arr[i][j]='#';
}
}
StatusMazePath（MazeType&maze,PosTypestart,PosTypeend）
{
Stacks;
intcurstep=1;
Statusfound=FALSE;
ElemTypee;
PosTypecurpos=start;
InitStack（s）;
do{
if（pass（maze,curpos））
{
FootPrint（maze,curpos）;
{
e.step=curstep;
e.seat=curpos;
e.di=1;
}
Push（s,e）;
if（Same（curpos,end））
{
found=TRUE;
}
else
{
curpos=NextPos（curpos,1）;
curstep++;
}
}
else
if（!
StackEmpty（s））
{
Pop（s,e）;
while（（e.di==4）&&!
StackEmpty（s））
{
MarkPrint（maze,e.seat）;
Pop（s,e）;
curstep--;
}
if（e.di<4）
{
e.di++;
Push（s,e）;
curpos=NextPos（e.seat,e.di）;
}
}
}while（!
StackEmpty（s）&&!
found）;
returnfound;
}
voidPrint（intmaze[][N]）
{
inti,j;
printf（"表示迷宫的数组\n"）;
for（i=0;i{
printf（"\t"）;
for（j=0;j{
printf（"%d",maze[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"\n"）;
}
voidmain（）
{
intmaze[M][N]={
1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
1,0,1,0,0,1,1,1,0,0,1,
1,0,0,0,0,0,1,0,0,1,1,
1,0,1,1,1,0,0,0,1,1,1,
1,0,0,0,1,0,1,1,0,1,1,
1,1,0,0,1,0,1,1,0,0,1,
1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,
1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};
MazeTypeL;
PosTypestart,end;
Print（maze）;
InitMaze（L,maze,M,N）;
start.r=2;
start.c=4;
end.r=6;
end.c=9;
printf（"由数组转化出的迷宫"）;
PrintMaze（L）;
if（MazePath（L,start,end））
printf（"迷宫的路径，用*表示"）;
else
printf（"此迷宫没有通路！
"）;
PrintMaze（L）;
}
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