数据结构算法,用C语言完成,
迷宫寻路:以一个的长方阵表示迷宫,用0和1分别表示迷宫中的通路和障碍,将迷宫的长方阵存储在相关数据文件中,迷宫数据从该文件中读取。找到一条从入口到出口的通路,或得到没有通路的结论。将找到的通路以三元组的形式输出,表示经过节点的坐标,表示从入口出发达到该节点的距离,每走一步距离加1。最终输出全部通路,并统计路径距离。
9条回答
- m晴朗 2023-02-14 13:50关注
为了实现迷宫寻路,可以使用深度优先搜索或广度优先搜索算法。以下是使用深度优先搜索算法的示例C语言代码:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define ROW 10 // 迷宫的行数 #define COL 10 // 迷宫的列数 #define MAX_PATH 100 // 最大路径长度 int maze[ROW][COL]; // 存储迷宫数据 int path[MAX_PATH][3]; // 存储路径 int path_count = 0; // 路径数量 int visited[ROW][COL]; // 记录节点是否已经被访问 int dir[4][2] = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}}; // 上下左右四个方向 void read_maze(const char* filename) { FILE* fp = fopen(filename, "r"); for (int i = 0; i < ROW; i++) { for (int j = 0; j < COL; j++) { fscanf(fp, "%d", &maze[i][j]); } } fclose(fp); } int dfs(int row, int col, int step) { visited[row][col] = 1; path[step][0] = row; path[step][1] = col; path[step][2] = step; if (row == ROW - 1 && col == COL - 1) { path_count++; for (int i = 0; i <= step; i++) { printf("(%d,%d,%d)", path[i][0], path[i][1], path[i][2]); if (i < step) { printf("->"); } } printf("\n"); return 1; } for (int i = 0; i < 4; i++) { int r = row + dir[i][0]; int c = col + dir[i][1]; if (r >= 0 && r < ROW && c >= 0 && c < COL && maze[r][c] == 0 && !visited[r][c]) { if (dfs(r, c, step + 1)) { return 1; } } } visited[row][col] = 0; return 0; } int main() { read_maze("maze.txt"); dfs(0, 0, 0); printf("Total paths: %d\n", path_count); return 0; }
在上面的示例代码中,read_maze函数从文件中读取迷宫数据,dfs函数使用深度优先搜索算法进行迷宫寻路,并输出找到的路径。
maze.txt文件应该包含一个10x10的迷宫矩阵,其中0表示通路,1表示障碍。例如,下面是一个迷宫的示例文件内容:
0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0
这个迷宫矩阵表示了一个从左上角(0,0)到右下角(9,9)的迷宫,其中0表示通路,1表示障碍。
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- GISer Liu 2023-02-14 13:46关注
以下是一个可能的 C 语言实现,其中使用了深度优先搜索算法来寻找迷宫的通路。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_ROW 20 #define MAX_COL 20 // 定义一个表示迷宫的二维数组 int maze[MAX_ROW][MAX_COL]; // 定义一个表示走过的路径的二维数组,初始化为0 int visited[MAX_ROW][MAX_COL]; // 定义一个表示当前路径的坐标数组,用于输出路径 int path[MAX_ROW * MAX_COL][3]; // 定义全局变量表示起点和终点 int start_row, start_col, end_row, end_col; // 定义一个全局变量表示路径的长度 int path_len; // 定义一个表示四个方向的偏移量数组,用于搜索邻居节点 int dr[4] = {1, -1, 0, 0}; int dc[4] = {0, 0, 1, -1}; // 深度优先搜索算法 void dfs(int row, int col, int dist) { // 如果已经到达终点,输出路径,并返回 if (row == end_row && col == end_col) { for (int i = 0; i < path_len; i++) { printf("(%d, %d, %d) ", path[i][0], path[i][1], path[i][2]); } printf("(%d, %d, %d)\n", row, col, dist); return; } // 将当前节点加入路径 path[path_len][0] = row; path[path_len][1] = col; path[path_len][2] = dist; path_len++; visited[row][col] = 1; // 搜索四个方向的邻居节点 for (int i = 0; i < 4; i++) { int r = row + dr[i]; int c = col + dc[i]; // 判断邻居节点是否可达 if (r >= 0 && r < MAX_ROW && c >= 0 && c < MAX_COL && maze[r][c] == 0 && visited[r][c] == 0) { dfs(r, c, dist + 1); } } // 将当前节点从路径中删除 path_len--; visited[row][col] = 0; } int main() { // 从文件中读取迷宫数据 FILE *fp = fopen("maze.txt", "r"); if (fp == NULL) { printf("Cannot open file.\n"); exit(1); } for (int i = 0; i < MAX_ROW; i++) { for (int j = 0; j < MAX_COL; j++) { fscanf(fp, "%d", &maze[i][j]); visited[i][j] = 0; } } fclose(fp); // 设置起点和终点 start_row = 0; start_col = 0; end_row = MAX_ROW - 1; end_col = MAX_COL - 1; // 初始化路径长度为0 path_len = 0; // 开始搜索 dfs(start_row, start_col, 0); return 0;
解决 1无用 关注 最简单的方法是深度优先搜索:首先从起点开始搜索,如果产生了新的可行解,则遍历可选的每一个节点,根据规则将当前节点加到路径之中,然后判断该路径是否满足结束条件,如果满足则存储该路径,或者继续搜索下一个节点。重复此过程,直到找到一条完整出路为止。 C语言实现: #include < stdio.h > #define N 4 //可代表 4*4 的迷宫 enum {RIGHT, DOWN, LEFT, UP}; // 方向 struct MazePosition { int row; int col; int direction; int distance; }stack[100]; int top = 0; //迷宫初始状态 int maze[N][N] = {{1, 1, 0, 1}, {0, 0, 1, 0}, {1, 0, 1, 0}, {0, 1, 0, 1}}; int reached[N][N] = {0}; //标记是否到达 // 判断该位置是否是安全的 bool canStep(int i, int j) { if(i < 0 || i >= N || j < 0 || j >= N || maze[i][j] == 1 || reached[i][j] == 1) return false; return true; } // 走一步 void step(int i, int j, int direction) { maze[i][j] = 2; reached[i][j] = 1; top++; stack[top].row = i; stack[top].col = j; stack[top].direction = direction; stack[top].distance = stack[top-1].distance + 1; } //后退一步 void backtrack() { maze[stack[top].row][stack[top].col] = 0; top--; } // 寻找出路 bool findRoute() { // 标记 入口 step(3, 0, RIGHT); // 如果最顶端位置不是出口 while(stack[top].row != 0 || stack[top].col != 3) { //当前位置 int currentRow = stack[top].row; int currentCol = stack[top].col; // 尝试分别向上下左右四个方向移动 // 如果可以移动,则移动,否则后退 if(canStep(currentRow, currentCol+1)) step(currentRow, currentCol+1, RIGHT); else if(canStep(currentRow+1, currentCol)) step(currentRow+1, currentCol, DOWN); else if(canStep(currentRow, currentCol-1)) step(currentRow, currentCol-1, LEFT); else if(canStep(currentRow-1, currentCol)) step(currentRow-1, currentCol, UP); else backtrack(); } // 找到出路,输出路径 if(stack[top].row == 0 && stack[top].col == 3) { printf("找到出路,各步坐标如下:\n"); for(int i = 0; i <= top; i++) { printf("(%d, %d): %d\n", stack[i].row, stack[i].col, stack[i].direction); } printf("路径总长度: %d \n", stack[top].distance); return true; } else return false; } int main() { findRoute(); return 0; }
希望对您有用,应该写的很详细了,如果有帮到可以点个采纳哦,写程序不易
解决 无用评论 打赏 举报- CodeBytes 2023-02-14 16:33关注
该回答引用ChatGPT
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define ROWS 10 #define COLS 10 /* 迷宫地图 */ int maze[ROWS][COLS] = { {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}, {1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1}, {1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1}, {1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1}, {1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1}, {1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1}, {1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1}, {1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1}, {1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1}, {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1} }; /* 记录迷宫节点的状态 */ enum NodeState { UNVISITED, /* 未访问 */ VISITED, /* 已访问 */ WALL /* 墙 */ }; /* 迷宫节点 */ struct Node { int x, y; /* 节点坐标 */ int dist; /* 到起点的距离 */ enum NodeState state; /* 节点状态 */ }; /* 栈结构 */ struct Stack { int top; /* 栈顶指针 */ struct Node* data[ROWS * COLS]; /* 存储节点指针的数组 */ }; /* 初始化栈 */ void initStack(struct Stack* s) { s->top = -1; } /* 压栈 */ void push(struct Stack* s, struct Node* node) { s->data[++s->top] = node; } /* 弹栈 */ struct Node* pop(struct Stack* s) { if (s->top == -1) { return NULL; } return s->data[s->top--]; } /* 判断栈是否为空 */ int isEmpty(struct Stack* s) { return s->top == -1; } /* 获取栈顶元素 */ struct Node* top(struct Stack* s) { if (s->top == -1) { return NULL; } return s->data[s->top]; } /* 判断节点是否可访问 */ int isNodeAccessible(int x, int y) { if (x < 0 || x >= ROWS || y < 0 || y >= COLS) { return 0; } return maze[x][y] == 0; } /* 判断节点是否
解决 无用评论 打赏 举报 编辑记录 - 丨封尘绝念斩丨 2023-02-15 01:36关注解决 无用评论 打赏 举报
- PythonJavaC++go 2023-02-15 05:36关注
迷宫寻路是一种用于寻找迷宫中的通路的问题,它可以通过一些特定的数据结构和算法来实现,例如栈和回溯法
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAXSIZE 100 //定义栈的最大容量 #define ROW 5 //定义迷宫的行数 #define COL 5 //定义迷宫的列数 //定义一个结构体,表示栈中的元素,包括坐标和距离 typedef struct { int x; //横坐标 int y; //纵坐标 int dist; //距离 } SElemType; //定义一个结构体,表示栈,包括栈顶指针和栈中的元素 typedef struct { SElemType data[MAXSIZE]; //栈中的元素 int top; //栈顶指针 } SqStack; //定义一个函数,初始化栈,将栈顶指针置为-1 void InitStack(SqStack *S) { S->top = -1; } //定义一个函数,判断栈是否为空,如果为空,返回1,否则返回0 int StackEmpty(SqStack S) { if (S.top == -1) { return 1; } else { return 0; } } //定义一个函数,判断栈是否为满,如果为满,返回1,否则返回0 int StackFull(SqStack S) { if (S.top == MAXSIZE - 1) { return 1; } else { return 0; } } //定义一个函数,入栈,将元素e压入栈中,如果成功,返回1,否则返回0 int Push(SqStack *S, SElemType e) { if (StackFull(*S)) { return 0; } else { S->top++; S->data[S->top] = e; return 1; } } //定义一个函数,出栈,将栈顶元素弹出,并赋值给e,如果成功,返回1,否则返回0 int Pop(SqStack *S, SElemType *e) { if (StackEmpty(*S)) { return 0; } else { *e = S->data[S->top]; S->top--; return 1; } } //定义一个函数,获取栈顶元素,不弹出,并赋值给e,如果成功,返回1,否则返回0 int GetTop(SqStack S, SElemType *e) { if (StackEmpty(S)) { return 0; } else { *e = S.data[S.top]; return 1; } } //定义一个函数,打印栈中的元素,从栈顶到栈底 void PrintStack(SqStack S) { int i; for (i = S.top; i >= 0; i--) { printf("(%d,%d,%d) ", S.data[i].x, S.data[i].y, S.data[i].dist); } printf("\n"); } //定义一个函数,读取迷宫数据,将迷宫存储在二维数组中,返回迷宫的入口和出口 void ReadMaze(int maze[ROW][COL], SElemType *start, SElemType *end) { FILE *fp; //定义一个文件指针 int i, j; //定义两个循环变量 fp = fopen("maze.txt", "r"); //打开迷宫数据文件,以只读模式 if (fp == NULL) { //判断文件是否打开成功,如果失败,打印错误信息并退出程序 printf("File open error!\n"); exit(1); } for (i = 0; i < ROW; i++) { //循环读取迷宫数据,存储在二维数组中 for (j = 0; j < COL; j++) { fscanf(fp, "%d", &maze[i][j]); //从文件中读取一个整数,赋值给二维数组的元素 if (maze[i][j] == 2) { //判断是否是入口,如果是,记录入口的坐标和距离 start->x = i; start->y = j; start->dist = 0; } if (maze[i][j] == 3) { //判断是否是出口,如果是,记录出口的坐标和距离 end->x = i; end->y = j; end->dist = 0; } } } fclose(fp); //关闭文件 } //定义一个函数,打印迷宫数据,将迷宫以二维数组的形式输出 void PrintMaze(int maze[ROW][COL]) { int i, j; //定义两个循环变量 for (i = 0; i < ROW; i++) { //循环打印迷宫数据,每行一个换行符 for (j = 0; j < COL; j++) { printf("%d ", maze[i][j]); //打印二维数组的元素,每个元素之间一个空格符 } printf("\n"); } } //定义一个函数,判断当前位置是否可以走,如果可以,返回1,否则返回0 int Pass(int maze[ROW][COL], SElemType cur) { if (cur.x >= 0 && cur.x < ROW && cur.y >= 0 && cur.y < COL && maze[cur.x][cur.y] == 0) { //判断当前位置是否在迷宫范围内,以及是否是通路,如果是,返回1 return 1; } else { //否则,返回0 return 0; } } //定义一个函数,标记当前位置已经走过,将迷宫中的对应位置置为-1 void FootPrint(int maze[ROW][COL], SElemType cur) { maze[cur.x][cur.y] = -1; } //定义一个函数,寻找下一个可以走的位置,将其坐标和距离赋值给next,如果成功,返回1,否则返回0 int NextPos(int maze[ROW][COL], SElemType cur, SElemType *next, int di) { //定义一个二维数组,表示四个方向的偏移量,分别是上,右,下,左 int offset[4][2] = {{-1, 0}, {0, 1}, {1, 0}, {0, -1}}; //根据当前位置和方向,计算下一个位置的坐标 next->x = cur.x + offset[di][0]; next->y = cur.y + offset[di][1]; //判断下一个位置是否可以走,如果可以,将距离加1,返回1 if (Pass(maze, *next)) { next->dist = cur.dist + 1; return 1; } else { //否则,返回0 return 0; } } //定义一个函数,寻找迷宫的通路,如果找到,打印通路,否则打印没有通路 void MazePath(int maze[ROW][COL], SElemType start, SElemType end) { SqStack S; //定义一个栈,用于存储通路的节点 SElemType cur, next; //定义两个变量,表示当前位置和下一个位置 int di, find; //定义两个变量,表示方向和是否找到通路的标志 InitStack(&S); //初始化栈 cur = start; //将当前位置设为入口 FootPrint(maze, cur); //标记当前位置已经走过 Push(&S, cur); //将当前位置压入栈中 while (!StackEmpty(S)) { //当栈不为空时,循环 GetTop(S, &cur); //获取栈顶元素,赋值给当前位置 if (cur.x == end.x && cur.y == end.y) { //判断当前位置是否是出口,如果是,打印通路,并退出循环 printf("Find a path:\n"); PrintStack(S); break; } di = 0; //将方向设为0,表示从上开始 find = 0; //将是否找到通路的标志设为0,表示没有找到 while (di < 4 && find == 0) { //当方向小于4,且没有找到通路时,循环 if (NextPos(maze, cur, &next, di)) { //判断下一个位置是否可以走,如果可以,标记下一个位置已经走过,将下一个位置压入栈中,将是否找到通路的标志设为1 FootPrint(maze, next); Push(&S, next); find = 1; } else { //否则,将方向加1,继续寻找下一个位置 di++; } } if (find == 0) { //如果没有找到通路,说明当前位置是死路,将其从栈中弹出,回溯到上一个位置 Pop(&S, &cur); } } if (StackEmpty(S)) { //如果栈为空,说明没有找到通路,打印没有通路 printf("No path.\n"); } }
解决 无用评论 打赏 举报 关注 解决 无用评论 打赏 举报- zzwwtyyds 2023-02-16 15:48关注
以下是一种可能的迷宫寻路算法的实现,该算法基于深度优先搜索,并使用了栈来跟踪搜索路径。
首先,需要定义一个结构体来表示坐标点和距离:
typedef struct { int x; int y; int dist; } point;
然后,读取迷宫数据文件并将其存储在一个二维数组中:
int maze[MAX_ROWS][MAX_COLS]; FILE *fp = fopen("maze.txt", "r"); for (int i = 0; i < MAX_ROWS; i++) { for (int j = 0; j < MAX_COLS; j++) { fscanf(fp, "%d", &maze[i][j]); } } fclose(fp);
接下来,定义一个栈来跟踪搜索路径,并初始化它:
point stack[MAX_ROWS * MAX_COLS]; int top = -1; void push(point p) { stack[++top] = p; } point pop() { return stack[top--]; } void clear() { top = -1; }
然后,定义一个函数来检查给定的坐标是否是迷宫中的合法位置:
bool is_valid(int x, int y) { return (x >= 0 && x < MAX_ROWS && y >= 0 && y < MAX_COLS && maze[x][y] == 0); }
接下来,定义一个深度优先搜索函数来查找通路:
void dfs(int x, int y) { if (!is_valid(x, y)) { return; } push((point) { x, y, top == -1 ? 0 : stack[top].dist + 1 }); if (x == MAX_ROWS - 1 && y == MAX_COLS - 1) { // 找到了通路 printf("找到了一条通路:"); for (int i = 0; i <= top; i++) { printf("(%d,%d,%d) ", stack[i].x, stack[i].y, stack[i].dist); } printf("\n"); return; } maze[x][y] = 1; dfs(x - 1, y); // 上 dfs(x, y + 1); // 右 dfs(x + 1, y); // 下 dfs(x, y - 1); // 左 maze[x][y] = 0; pop(); }
最后,调用该函数以查找通路并输出结果:
int main() { dfs(0, 0); return 0; }
这个实现只会输出一条通路,如果想要输出所有的通路,可以在找到一条通路后继续搜索,直到找到所有的通路为止。同时,还可以在输出通路时统计路径距离并记录所有的通路。
解决 无用评论 打赏 举报 - 堀越二郎984 2023-02-17 10:57关注
迷宫寻路算法的实现,使用了广度优先搜索算法。
首先,我们需要定义迷宫的长方阵,并读取迷宫数据文件,将其存储在一个二维数组中。假设迷宫的入口为(0, 0),出口为(n-1, m-1),其中n和m为迷宫的长和宽。#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_N 100 #define MAX_M 100 int maze[MAX_N][MAX_M]; // 迷宫的长方阵 int dist[MAX_N][MAX_M]; // 从入口到每个节点的距离 int n, m; // 迷宫的长和宽 // 读取迷宫数据文件 void read_maze(const char *filename) { FILE *fp; fp = fopen(filename, "r"); if (fp == NULL) { fprintf(stderr, "Cannot open file %s\n", filename); exit(1); } // 读取迷宫的长和宽 fscanf(fp, "%d %d", &n, &m); // 读取迷宫的数据 for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < m; j++) { fscanf(fp, "%d", &maze[i][j]); } } fclose(fp); }
接下来,我们定义一个队列来存储待访问的节点,使用BFS算法从入口开始搜索。搜索过程中,我们用dist数组记录从入口到每个节点的距离,用pre数组记录每个节点的前一个节点。
typedef struct { int x, y; // 节点的坐标 int d; // 节点的距离 } Node; // 队列的定义 Node q[MAX_N * MAX_M]; int head, tail; // BFS算法寻找迷宫的通路 void bfs(int sx, int sy, int gx, int gy) { // 初始化队列 head = tail = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < m; j++) { dist[i][j] = -1; // 初始距离为-1,表示未访问过 } } // 将起点加入队列 Node s = {sx, sy, 0}; dist[sx][sy] = 0; q[tail++] = s; // 循环遍历队列中的节点,直到找到终点或队列为空 while (head < tail) { Node u = q[head++]; if (u.x == gx && u.y == gy) { // 找到了终点,输出路径 printf("(%d, %d, %d)", gx, gy, u.d); int x = gx, y = gy; while (x != sx || y != sy) { Node v = q[dist[x][y]-1]; printf(" -> (%d, %
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