迷宫-广度策略 pta

一个陷入迷宫的老鼠如何找到出口的问题。老鼠希望系统性地尝试所有的路径之后走出迷宫。如果它到达一个死胡同，将原路返回到上一个位置，尝试新的路径。在每个位置上老鼠可以向八个方向运动，顺序是从正东开始按照顺时针进行。无论离出口多远，它总是按照这样的顺序尝试，当到达一个死胡同之后，老鼠将进行“回溯”。迷宫只有一个入口，一个出口，设计程序要求输出迷宫的一条通路。迷宫采用二维存储结构表示，1表示障碍，0表示通路；要求如下： 1、实现队列的相关操作； 2、利用队列进行广度策略搜索算法输出路径；

输入格式:

输入包括三部分：第一个输入是迷宫大小；第二个输入是迷宫的状态；第三个输入是入口和出口位置

输出格式:

反向输出探索的路径，注意包括入口和出口位置。每个位置之间用分号;分隔。

输入样例:

9
1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 1 1 0 1 1 1
1 1 0 0 0 0 0 0 1
1 0 1 0 0 1 1 1 1
1 0 1 1 1 0 0 1 1
1 1 0 0 1 0 0 0 1
1 0 1 1 0 0 0 1 1
1 1 1 1 1 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 7 7

输出样例:

7 7;6 6;5 6;4 5;3 4;2 3;1 2;1 1;

代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef int DataType;
struct Node
{DataType data;struct Node *link;
};
typedef struct Node*PNode;
struct Queue
{PNode f;PNode r;
};
typedef struct Queue *LinkQueue;
struct MAZE_STRU
{int size;int **data;
};
typedef struct MAZE_STRU Maze;
LinkQueue SetNullQueue_Link()//创建空队列
{LinkQueue lqueue;lqueue=(LinkQueue)malloc(sizeof(struct Queue));if(lqueue!=NULL){lqueue->f=NULL;lqueue->r=NULL;}elseprintf("Aloc failure!\n");return lqueue;
}
int IsNullQueue_Link(LinkQueue lqueue)//判断队列是否为空
{return  (lqueue->f==NULL);
}
void EnQueue_Link(LinkQueue lqueue,DataType x)//入队操作
{PNode p;p=(PNode)malloc(sizeof(struct Node));//申请节点空间if(p==NULL)printf("Alloc Failure!\n");else{    p->data=x;//数据域赋值p->link=NULL;//指针域赋值if(lqueue->f==NULL)//空队列的特殊处理{lqueue->f=p;lqueue->r=p;}else{lqueue->r->link=p;//插入队尾lqueue->r=p;//修改队尾指针}}}
void DeQueue_Link(LinkQueue lqueue)
{PNode p;if(lqueue->f==NULL)printf("It is empty queue!\n");else{p=lqueue->f;lqueue->f=lqueue->f->link;free(p);}
}
DataType FrontQueue_Link(LinkQueue lqueue)
{if(lqueue->f==NULL){printf("It is empty queue");return 0;}else{return lqueue->f->data;}}
Maze* InitMaze(int size)
{int i;Maze*maze=(Maze*)malloc(sizeof(Maze));maze->size=size;maze->data=(int **)malloc(sizeof(int*)*maze->size);for(i=0;i<maze->size;i++){maze->data[i]=(int*)malloc(sizeof(int)*maze->size);}return maze;
}
void ReadMaze(Maze* maze)
{   int i,j;for(i=0;i<maze->size;i++){for(j=0;j<maze->size;j++)scanf("%d",&maze->data[i][j]);}
}
void WriteMaze(Maze* maze)
{int i,j;printf("迷宫的结构如下：\n");for(i=0;i<maze->size;i++){for(j=0;j<maze->size;j++){printf("%5d",maze->data[i][j]);}printf("\n");}
}int MazeBFS(int entryX,int entryY,int exitX,int exitY,Maze *maze)
{LinkQueue linkQueueX=NULL;LinkQueue linkQueueY=NULL;int direction[8][2]={{0,1},{1,1},{1.0},{1,-1},{0,-1},{-1,-1},{-1,0},{-1,1}};int preposX,preposY;int posX,posY;//临时变量，存放坐标点（x,y）int i,j,mov;int **preposMarkX;//记录迷宫行走的前驱X值int **preposMarkY;//记录迷宫行走过程中的前驱Y值int **Mark;//标记二维数组，标记那些点走过，不再重复走//给存放前驱的数组X分配空间preposMarkX=(int **)malloc(sizeof(int*)*maze->size);for(i=0;i<maze->size;i++){preposMarkX[i]=(int *)malloc(sizeof(int)*maze->size);}//给存放前驱的数组Y分配空间preposMarkY=(int **)malloc(sizeof(int*)*maze->size);for(i=0;i<maze->size;i++){preposMarkY[i]=(int *)malloc(sizeof(int)*maze->size);}//给做标记的二维数组分配空间，并附初值Mark=(int **)malloc(sizeof(int*)*maze->size);for(i=0;i<maze->size;i++){Mark[i]=(int *)malloc(sizeof(int)*maze->size);}for(i=0;i<maze->size;i++)//给所有元素设置初值{for(j=0;j<maze->size;j++){preposMarkX[i][j]=-1;preposMarkX[i][j]=-1;Mark[i][j]=0;}}linkQueueX=SetNullQueue_Link();//创建空队列linkQueueY=SetNullQueue_Link();//创建空队列EnQueue_Link(linkQueueX,entryX);//迷宫入口点入队EnQueue_Link(linkQueueY,entryY);//迷宫入口点入队Mark[entryX][entryY]=1;//迷宫设置标志位while(!IsNullQueue_Link(linkQueueX)){preposX=FrontQueue_Link(linkQueueX);//取队头DeQueue_Link(linkQueueX);//出队preposY=FrontQueue_Link(linkQueueY);//取队头DeQueue_Link(linkQueueY);//出队//将于当前点相邻且满足一定条件的点放入队列for(mov=0;mov<8;mov++){posX=preposX+direction[mov][0];posY=preposY+direction[mov][1];if(posX==exitX&&posY==exitY)//到达出口点{preposMarkX[posX][posY]=preposX;preposMarkY[posX][posY]=preposY;while(!(posX==entryX&&posY==entryY)){preposX=preposMarkX[posX][posY];preposY=preposMarkY[posX][posY];if(posX==exitX&&posY==exitY)printf("%d %d;",exitX,exitY);posX=preposX;posY=preposY;printf("%d %d;",posX,posY);}return 1;}//如果能走，且没有被扩展过if(maze->data[posX][posY]==0&&Mark[posX][posY]==0){EnQueue_Link(linkQueueX,posX);//入队扩展EnQueue_Link(linkQueueY,posY);Mark[posX][posY]=1;//做标记preposMarkX[posX][posY]=preposX;//记录前驱preposMarkY[posX][posY]=preposY;}}}return 0;
}
int main()
{Maze* maze;int mazeSize;int entryX,entryY,exitX,exitY;int find=0;scanf("%d",&mazeSize);maze=InitMaze(mazeSize);ReadMaze(maze);scanf("%d%d%d%d",&entryX,&entryY,&exitX,&exitY);find=MazeBFS(entryX,entryY,exitX,exitY,maze);if(find==0)printf("找不到路径！");return 0;
}

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