云南大学软件学院数据结构实验报告四.docx

1、云南大学软件学院数据结构实验报告四 （本实验项目方案受“教育部人才培养模式创新实验区（X3108005）”项目资助） 实验难度： A B C 序号学号姓名成绩12指导教师 （签名）学期：2012秋季学期 任课教师: 实验题目: 迷 宫 小 组 长: 云南大学软件学院2010学年 秋季 学期数据结构实验成绩考核表学号： 姓名： 本人承担角色： 学号： 姓名： 本人承担角色： 评分项目评分指标分值得分实验构思（10%）1. 实验目的明确52. 实验内容理解透彻、对实验所涉及到的知识点分析到位5实验设计（15%）1. 有对基本数据结构的抽象数据类型定义52. 实验方案设计完整，数据结构、算法选择合理

2、 53.算法结构和程序功能模块之间逻辑清晰、有相应的流程图5实验实现（25%）1. 代码编写规范、风格统一、注释清楚易读 52. 程序运行正常，测试结果正确153. 界面友好、易于操作、有较强的容错性5实验报告撰写（10%）1. 内容详实无缺漏，文字流畅、图表清楚52. 实验结果分析客观、详细，实验体会真实可信，对原实验方案的改进和对实验内容的发散性思考5个人工作量（30%）1. 个人完成工作量152. 个人技术水平103. 团队合作精神5实验运作（10%）1. 有一定用户群52. 应用前景分析5综合得分： （满分100分）指导教师： （注：此表在难度为C时使用，每个成员一份。）（下面的内容由

3、学生填写，格式统一为，字体: 楷体, 行距: 固定行距18，字号: 小四，个人报告按下面每一项的百分比打分。难度A满分70分，难度B满分90分）一、【实验构思（Conceive）】(10%)1.创建四个文件，stack.h头文件、queue.h头文件、maze.h头文件和main.cpp主文件2.栈文件用于在移动玩家位置过程中，将移动的方向保存到栈中。然后在修改玩家位置时，用出栈的元素判断前方是地图的哪边。然后将这个元素保存到队列中，等玩家走出迷宫后，输出走过的路径。3.maze头文件：（1）迷宫（二位数组）中的元素数据类型为自己构造的maze类型。里面有二位数组的位置y（行）,x（列）、有s

4、ubstance为char类型、有left、right、up、down四个方位，表示二位数组中的绝对坐标关系。（2）maze * JudgeRight(maze * player,maze * playerF)这个函数是用于传入玩家当前位置和前方位置，来返回右手边的地址。（3）maze * JudgeFront(maze * player,char &go)这个函数利用玩家的当前位置，和刚刚直走以后的方向，来返回前方的地址。（4）maze * GoToFront(maze * player,maze * playerF,struct stack &S)这个函数是传入玩家的当前位置，前方位置，然

5、后修改当前位置的地址，并返回。其中还要把移动的方向压入栈中。5.主文件里面创建10X10的二维数组来表示迷宫，并且初始化迷宫中的元素，确立其绝对坐标，确立绝对的邻居关系。接下来利用迷宫口诀：“伸出右手，摸着墙顺着走”，即“如果右手边不是墙，则，右转后直走；如果右手边是墙，前方没墙，则直走；右手边是墙，前方有墙，则左转”，做一个循环，如果玩家到了u才结束。其中有入栈，出栈，入队的操作。迷宫走出来以后，利用岀队函数输出玩家走过的路径。二、【实验设计(Design)】(20%)1.可以直接利用实验三（魔王语言）中的栈和队列头文件。栈文件用于在maze.h头文件中的一个函数：maze * GoToFr

6、ont(maze * &player,maze * &playerF,struct stack &S)这个函数是在移动玩家位置过程中，将移动的方向保存到栈中。然后在修改玩家的前方位置时，用出栈的元素判断前方是地图的哪边。然后将这个元素保存到队列中，等玩家走出迷宫后，输出走过的路径。2.maze头文件：（1）迷宫（二位数组）中的元素数据类型为自己构造的maze类型。里面有二位数组的位置y（行）,x（列），这样表示的方便是能直观利用坐标。元素中还有substance为char类型，其中有w表示墙、e表示空、p表示玩家、u表示出口。还有left、right、up、down四个方位，表示二位数组中的绝

7、对坐标关系。（5）maze * JudgeRight(maze * player,maze * playerF)函数：在里面定义一个maze型指针playerR,然后判断：如果前方就坐标的下方，那么playerR是坐标中的左方；如果前方就坐标的上方，那么playerR是坐标中的右方；如果前方就坐标的左方，那么playerR是坐标中的上方；如果前方就坐标的右方，那么playerR是坐标中的下方。然后返回playerR。（6）maze * JudgeFront(maze * player,char &go)函数：在里面定义一个maze型指针playerF，传入go(表示刚刚直走的方向)，如果上走，

8、palyerF修改成player的上方；如果下走，palyerF修改成player的下方；如果左走，palyerF修改成player的左方；如果右走，palyerF修改成player的右方；返回palyerF。（7）maze * GoToFront(maze * player,maze * playerF,struct stack &S)直走函数：根据前方的坐标减去玩家当前坐标，然后得出x,y的值。如果x为1，向右走；x为-1，向左走；y为1，向下走；y为-1，向上走；然后将所走的方向用char表示成U,D,L,R压住栈中。将玩家的前方赋值给变化后的位置，返回变化后的玩家位置。3.主文件里面创

9、建10X10的二维数组来表示迷宫，并且初始化迷宫中的元素，确立其绝对坐标，确立绝对的邻居关系。首先是定义二维数组：maze mazeArr1010（非指针类型）;初始化：（1）访问二维数组的每一个元素，确立它的绝对坐标（x,y）、其中如果遇到边缘（x = 0 | y = 0 | x = 9 | y = 9）时，将其中表示成墙，否则先表示成空。（2）大量坐标中的元素初始化后，再局部修改，将部分空的地方变成墙。将（1,1）表示成玩家的初始化位置p，（8,8）表示成出口u。（3）之后就是定义二位数组的绝对上下左右关系。特别注意的是如果是二位数组的边缘，那么要注意将边缘中某些方向指针修改成指向NULL

10、的情况。比如：当x为0时，表示的是二维数组的第一列，那么将第一列所有元素的左指针都指向NULL,然后再修改其右，上，下指针。如果x,y都不为0，那么表示的是迷宫的内部（非边缘）。那么，按照坐标关系，下指针指向(y+1,x)的地址；上指针指向(y-1,x)的地址；右指针指向(y,x+1)的地址；左指针指向(y,x-1)的地址；（4）接下来利用迷宫口诀：“伸出右手，摸着墙顺着走”，即“如果右手边不是墙，则，右转后直走；如果右手边是墙，前方没墙，则直走；右手边是墙，前方有墙，则左转”，做一个循环，如果玩家到了u才结束。其中有入栈，出栈，入队的操作。其中，左转就是3次右转；直走之前将player的su

11、bstance修改为空，再传直走函数，之后再判断前飞，再来判断右方，然后入队。而在每次大循环开始前，将玩家的当前位置中的substance修改成p。（5）迷宫走出来以后，利用岀队函数输出玩家走过的路径。三、【实现描述（Implement）】(30%)1.二位数组中每个元素的数据结构：typedef struct mazeS char substance; int x,y; mazeS *left,*right,*up,*down;maze;2.判断玩家的右手边地址函数：maze * JudgeRight(maze * player,maze * playerF) maze * playerR;

12、 if(playerF = player-down) playerR = player-left; if(playerF = player-up) playerR = player-right; if(playerF = player-left) playerR = player-up; if(playerF = player-right) playerR = player-down; return playerR;3.判断前方maze * JudgeFront(maze * player,char &go) maze * playerF; if(go = U) playerF = playe

13、r-up; if(go = D) playerF = player-down; if(go = L) playerF = player-left; if(go = R) playerF = player-right; return playerF;4.直走函数：maze * GoToFront(maze * &player,maze * &playerF,struct stack &S) char go; int y,x; y = playerF-y - player-y; x = playerF-x - player-x; if(y = -1) go = U; if(y = 1) go =

14、D; if(x = -1) go = L; if(x = 1) go = R; PushStack(S,go); player = playerF; return player;5.走迷宫的实现：char go;struct linkQueue Q;InitQueue(Q);struct stack S;InitStack(S); maze * player = &mazeArr11;maze * playerF = player-right; maze * playerR = JudgeRight(player,playerF);/开始走迷宫，并做记录while(1) if(player-s

15、ubstance = u)break; else player-substance = p; if(playerR-substance = w) if(playerF-substance = w) /左转=右转3次 for(int i = 0; i substance = e; player = GoToFront(player,playerF,S); PopStack(S,go); playerF = JudgeFront(player,go); playerR = JudgeRight(player,playerF); EnQueue(Q,go); 五、【测试结果（Testing）】(10

16、%)实验测试结果均为正确：测试的输入测试结果截图按照课本中的地图修改(3,5)变为墙（6,3）变成空六、【实验总结】(10%)总结：这次的实验遇到了三个问题：一是在修改二位数组的4方向指针的时候，遇到程序崩溃问题，原因是那些指针指向了错误的地址。然后修改了一下迷宫边缘那些块的4个方向地址，运行才正确。二是认识了一点，在maze.h文件中已经包含了stack.h，然后main.cpp文件中包含maze.h以后，就不用在main.cpp文件中预读stack.h文件了，不然会导致很多编译错误，其实就是一处错误。三是通过传递函数，来修改指针指向的地址，目前还没找到方法。只有通过引用来修改其指向的值，而

17、不能修改地址值。七、【项目运作描述（Operate）】(10%)本次试验，可以做进一步改进，就是在输出玩家所走过的路径后，进行dos下的游戏。玩家输出方向键后，判断方向。修改二维数组中的相应值就可以了。利用刷屏技术，实现娱乐的性质。八、【代码】(10%)Stack.h和Queue.h头文件代码不再给出，下面是maze.h和mian.cpp文件的代码：#include stack.h#include stdlib.h#include stdio.h/定义迷宫二位数组中的数据类型结构typedef struct mazeS char substance; int x,y; mazeS *left,

18、*right,*up,*down;maze;/判断玩家的右手边地址maze * JudgeRight(maze * player,maze * playerF) maze * playerR; if(playerF = player-down) playerR = player-left; if(playerF = player-up) playerR = player-right; if(playerF = player-left) playerR = player-up; if(playerF = player-right) playerR = player-down; return pl

19、ayerR;/判断玩家的右手边地址maze * JudgeFront(maze * player,char &go) maze * playerF; if(go = U) playerF = player-up; if(go = D) playerF = player-down; if(go = L) playerF = player-left; if(go = R) playerF = player-right; return playerF;/直走函数maze * GoToFront(maze * &player,maze * &playerF,struct stack &S) char

20、go; int y,x; y = playerF-y - player-y; x = playerF-x - player-x; if(y = -1) go = U; if(y = 1) go = D; if(x = -1) go = L; if(x = 1) go = R; PushStack(S,go); player = playerF; return player;第二个文件：queue.h主文件代码如下：#include#include queue.h#include maze.h#include #include stdio.husing namespace std;void ma

21、in() maze mazeArr1010; /* * 数组的初始化 * */ /定义坐标(x,y)并初始化边缘为墙，将内部赋值成空气 for(int i = 0; i 10; i+) for(int j = 0; j 10; j+) if(i = 0 | i = 9 | j = 0 | j = 9) mazeArrij.substance = w; else mazeArrij.substance = e; mazeArrij.x = j; mazeArrij.y = i; /修改内部某些为墙 mazeArr13.substance = w; mazeArr17.substance = w;

22、 mazeArr23.substance = w; mazeArr27.substance = w; mazeArr35.substance = w; mazeArr36.substance = w; /实验结果二的修改地图 mazeArr36.substance = e; mazeArr53.substance = w; mazeArr42.substance = w; mazeArr43.substance = w; mazeArr44.substance = w; mazeArr54.substance = w; mazeArr62.substance = w; mazeArr66.su

23、bstance = w; mazeArr72.substance = w; mazeArr73.substance = w; mazeArr74.substance = w; mazeArr76.substance = w; mazeArr77.substance = w; mazeArr81.substance = w; /定义其他标记 mazeArr11.substance = p; mazeArr88.substance = u; /定义数组中方向的关系 for(int y = 0; y 10; y+) for(int x = 0; x 0 & y 0 & y 0 & x 0 & x 9

24、) mazeArryx.left = &mazeArryx-1; mazeArryx.right = &mazeArryx+1; /*for(int y = 1; y = 8; y+) for(int x = 0; x 8; x+) coutsubstance ; coutright; maze * playerR = JudgeRight(player,playerF); /开始走迷宫，并做记录 while(1) if(player-substance = u)break; else player-substance = p; if(playerR-substance = w) if(playerF-substance = w) /左转=右转3