数据结构迷宫实验代码及完整实验报告doc.docx

1、数据结构迷宫实验代码及完整实验报告doc数据结构实验实验三栈和队列的应用 计算机科学与技术系0901班 组 长：辛志鹏 组 员：张发辉、田飞、 赵金桃 日 期：2011年4月21日实验报告2009级 0901班 2011年4月21日实验类型：综合设计型 实验地点：软件实验室三 组长：辛志鹏（45） 组员：张发辉（36），赵金桃（22），田 飞 （32）一 实验题目栈和队列的应用二 需求分析本程序是利用非递归的方法求出一条走出迷宫的路径，并将路径输出。首先由用户输入一组二维数组来组成迷宫，确认后程序自动运行，1. 当迷宫有完整路径可以通过时，以0和1所组成的迷宫形式输出，标记所走过的路径结束程序

2、； 2. 当迷宫无路径时，提示输入错误结束程序。 程序执行的命令：1创建迷宫 ；2求解迷宫；3输出迷宫求解；三 概要设计本程序中采用的数据模型，用到的抽象数据类型的定义，程序的主要算法流程及各模块之间的层次调用关系程序基本结构：设定栈的抽象数据类型定义：ADT Stack 数据对象：D= | CharSet，i=1,2,3,.,n,n=0;数据关系：R=| ， D,i=2,n设置迷宫的抽象类型ADT maze数据对象：D=ai|ai ，#，1,i=1,2,n,n=0数据关系：R=r,cr=|ai-1,aiD, i=1,2,n,c=|ai-1,aiD, i=1,2,n,结构体定义：typedef

3、 struct /迷宫中x行y列的位置int x;int y;PosType;typedef struct /栈类型 int ord; /通道块在路径上的“序号”PosType seat; /通道块在迷宫中的“坐标位置”int di; /从此通道块走向下一通道块的“方向”MazeType;typedef struct MazeType *base;MazeType *top;int stacksize;MazeStack;基本函数：Status InitStack(MazeStack &S)/新建一个栈Status Push(MazeStack &S, MazeType &e)/入栈Statu

4、s Pop(MazeStack &S, MazeType &e)/出栈Status StackEmpty(MazeStack &S)/判断是否为空Status MazePath(PosType start, PosType end)/迷宫路径求解void FootPrint(PosType pos)PosType NextPos(PosType curPos, int &i)void MakePrint(PosType pos)四 详细设计1)入栈操作Status Push(MazeStack &S, MazeType &e) /入栈操作if(S.top - S.base = S.stacks

5、ize)S.base = (MazeType *)realloc(S.base, (S.stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(MazeType);if(!S.base)exit(OVERFLOW);S.top = S.base + S.stacksize;S.stacksize += STACKINCREMENT;*S.top+ = e;return OK;20091001452）出栈操作Status Pop(MazeStack &S, MazeType &e)/出栈if(S.top = S.base)return ERROR;e = *-S.top;ret

6、urn OK;20091001453）判断栈是否为空Status StackEmpty(MazeStack &S)/判断是否为空if(S.base = S.top)return OK;return ERROR;20091001454）迷宫路径求解Status MazePath(PosType start, PosType end)/迷宫路径求解PosType curpos;MazeStack S;MazeType e;int curstep;InitStack(S);curpos = start; /设定当前位置为入口位置curstep = 1; /探索第一步cout 起点: ( start.

7、y , start.x ) endl;doif(Pass(curpos) /当前位置可以通过，即是未曾走到的通道块FootPrint(curpos); /留下足迹e.ord = curstep;e.seat = curpos;e.di = 1;Push(S, e); /加入路径if(curpos.x = end.x & curpos.y = end.y)cout n终点 ( e.seat.y , e.seat.x );return TRUE; /到达终点（出口）curpos = NextPos(curpos, e.di); /下一位置是当前位置的东邻+curstep; /探索下一步else /

8、当前位置不能通过if(!StackEmpty(S)Pop(S, e);while(e.di = 4 & !StackEmpty(S)MakePrint(e.seat); /留下不能通过的标记Pop(S, e);cout 倒退到( e.seat.y , e.seat.x );if(e.di 4)+e.di; /换下一个方向探索Push(S, e);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);return FALSE;20091001365）探索下一个位置PosType NextPos(PosType

9、curPos, int &i)switch(i) /顺时针方向case 1:+curPos.x; /东if(mazeMapcurPos.ycurPos.x != 2)break;-curPos.x;case 2:i = 2;+curPos.y; /南if(mazeMapcurPos.ycurPos.x != 2)break;-curPos.y;case 3:i = 3;-curPos.x; /西if(mazeMapcurPos.ycurPos.x != 2)break;+curPos.x;case 4:i = 4;-curPos.y; /北if(mazeMapcurPos.ycurPos.x

10、= 2)+curPos.y;mazeMapcurPos.ycurPos.x = 0;break;return curPos;20091001326）标记走过的路径void FootPrint(PosType pos)mazeMappos.ypos.x = 2; /将走过的路径设为220091001327）标记作废路径void MakePrint(PosType pos)cout n( pos.y , pos.x )走不通，作废;mazeMappos.ypos.x = 0; /将走不通的块替换为墙壁20091001328) 函数调用int main()PosType mazeStart, maz

11、eEnd;mazeStart.x = 1;/开始与结束点mazeStart.y = 1;mazeEnd.x = 8;mazeEnd.y = 8;cout 迷宫: endl;for(int i = 0; i 10; +i)for(int j = 0; j 10; +j)cout mazeMapij;cout endl;cout endl endl;if(MazePath(mazeStart, mazeEnd)cout n走通迷宫 endl;elsecout n走不通迷宫 。六 使用说明首先由用户输入一组二维数组来组成迷宫，确认后程序自动运行，1、 当迷宫有完整路径可以通过时，以0和1所组成的迷宫

12、形式输出，标记所走过的路径结束程序； 2、 当迷宫无路径时，提示输入错误结束程序。 程序执行的命令：1创建迷宫 ；2求解迷宫；3输出迷宫求解；七 测试结果八 实验总结1. 本次实验利用了关于栈的相关知识，入栈、出栈、判断栈满、增加存储空间等等，使学习到的知识能够很好的结合利用，在实际的操作中加强熟练程度。 2. 对于没有掌握好的知识，应该及时的参考课本或者网络资源，使知识落实到实处，不留空白。 3. 关于迷宫中行走方向的选择这一块需要重点的练习，函数的运用不够灵活。 九 模块分工2009100145 辛志鹏 入栈、出栈和判断栈是否为空2009100136 张发辉 迷宫路径求解200910012

13、2 赵金桃 调用函数2009100132 田 飞 探索下一位置、标记走过和作废的路径附完整代码：#define OK 1#define ERROR 0#define TRUE 1#define FALSE 0#define OVERFLOW -2#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10typedef int Status;typedef struct/迷宫中x行y列的位置int x;int y;PosType;typedef struct/栈类型int ord; /通道块在路径上的“序号”PosType seat; /通道块在迷宫

14、中的“坐标位置”int di; /从此通道块走向下一通道块的“方向”, /1:东 2:北 3:西 （顺时针)MazeType;typedef structMazeType *base;MazeType *top;int stacksize;MazeStack;#include using namespace std;Status InitStack(MazeStack &S);Status Push(MazeStack &S, MazeType &e);Status Pop(MazeStack &S, MazeType &e);Status StackEmpty(MazeStack &S);S

15、tatus MazePath(PosType start, PosType end);Status Pass(PosType &pos);void FootPrint(PosType pos);PosType NextPos(PosType curPos, int &i);void MakePrint(PosType pos);/迷宫地图，0表示墙壁，1表示通路,入口:mazeMap11,出口mazeMap88int mazeMap1010 = /0,1,2,3,4,5,6,7,8,90,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /00,1,1,0,1,1,1,0,1,0, /10,1,1,0,1

16、,1,1,0,1,0, /20,1,1,1,1,0,0,1,1,0, /30,1,0,0,0,1,1,1,1,0, /40,1,1,1,0,1,1,1,1,0, /50,1,0,1,1,1,0,1,1,0, /60,1,0,0,0,1,0,0,1,0, /70,0,1,1,1,1,1,1,1,0, /80,0,0,0,0,0,0,0,0,0 /9;int main()PosType mazeStart, mazeEnd;mazeStart.x = 1;/开始与结束点mazeStart.y = 1;mazeEnd.x = 8;mazeEnd.y = 8;cout 迷宫: endl;for(int

17、 i = 0; i 10; +i)for(int j = 0; j 10; +j)cout mazeMapij;cout endl;cout endl endl;if(MazePath(mazeStart, mazeEnd)cout n走通迷宫 endl;elsecout n走不通迷宫 = S.stacksize)S.base = (MazeType *)realloc(S.base, (S.stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(MazeType);if(!S.base)exit(OVERFLOW);S.top = S.base + S.stacksize;

18、S.stacksize += STACKINCREMENT;*S.top+ = e;return OK;Status Pop(MazeStack &S, MazeType &e)/出栈if(S.top = S.base)return ERROR;e = *-S.top;return OK;Status StackEmpty(MazeStack &S)/判断是否为空if(S.base = S.top)return OK;return ERROR;Status MazePath(PosType start, PosType end)/迷宫路径求解PosType curpos;MazeStack S

19、;MazeType e;int curstep;InitStack(S);curpos = start; /设定当前位置为入口位置curstep = 1; /探索第一步cout 起点: ( start.y , start.x ) endl;doif(Pass(curpos) /当前位置可以通过，即是未曾走到的通道块FootPrint(curpos); /留下足迹e.ord = curstep;e.seat = curpos;e.di = 1;Push(S, e); /加入路径if(curpos.x = end.x & curpos.y = end.y)cout n终点 ( e.seat.y ,

20、 e.seat.x );return TRUE; /到达终点（出口）curpos = NextPos(curpos, e.di); /下一位置是当前位置的东邻+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)MakePrint(e.seat); /留下不能通过的标记Pop(S, e);cout 倒退到( e.seat.y , e.seat.x );if(e.di 4)+e.di; /换下一个方向探索Push(S, e);curpos = NextPos(e.seat,

21、e.di); /设定当前位置是该新方向上的相邻块while(!StackEmpty(S);return FALSE;Status Pass(PosType &pos)if(mazeMappos.ypos.x = 0)return FALSE;cout ( pos.y , pos.x );return TRUE;void FootPrint(PosType pos)mazeMappos.ypos.x = 2; /将走过的路径设为2PosType NextPos(PosType curPos, int &i)switch(i) /顺时针方向case 1:+curPos.x; /东if(mazeMa

22、pcurPos.ycurPos.x != 2)break;-curPos.x;case 2:i = 2;+curPos.y; /南if(mazeMapcurPos.ycurPos.x != 2)break;-curPos.y;case 3:i = 3;-curPos.x; /西if(mazeMapcurPos.ycurPos.x != 2)break;+curPos.x;case 4:i = 4;-curPos.y; /北if(mazeMapcurPos.ycurPos.x = 2)+curPos.y;mazeMapcurPos.ycurPos.x = 0;break;return curPos;void MakePrint(PosType pos)cout n( pos.y , pos.x )走不通，作废;mazeMappos.ypos.x = 0; /将走不通的