迷宮尋路算法

本文轉載自查看原文 2016-04-19 14:10 3302

今天貼出一個迷宮算法，所謂迷宮，既然用一個二維數組來描述，牆用0X2A表示，不能走，起點給定一個坐標，終點為一個給的確定的值。使用了圖論的深度優先遍歷，自己定義了一個路徑棧，下面上代碼

  1 #include "stdafx.h"
  2 #include "windows.h"
  3 
  4 bool findNext(int row, int col);  //主要尋路函數，row,col分別為需要確定的行列坐標
  5 void MyNodePush(int row, int col); //路徑值入棧
  6 void MyNodePop(); //路徑出棧
  7 void MyDodeDelete();//最后的清理函數，用於清除路徑棧
  8 bool isValidPoint(int row, int col); //判斷當前點是否為有效點
  9 void DisPlay();//打印路徑
 10 typedef struct _NODE  //自定義的結點，棧用雙向鏈表來構造
 11 {
 12     int row;
 13     int rol;
 14     struct _NODE *NextNode;
 15     struct _NODE *BackNode;
 16 }NODE, *PNODE;
 17 
 18 
 19 BYTE myStr[11][16] = { 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x20, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A,
 20                         0x20, 0x2A, 0x2E, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x20, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2E, 0x2A,
 21                         0x20, 0x20, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x2A, 0x20, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2E, 0x2A, 0x2E, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x2A, 0x2A,
 22                         0x2A, 0x20, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x2E, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x20, 0x20, 0x2A, 0x2E, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2A,
 23                         0x20, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2E, 0x2A, 0x2A, 0x2E, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2E, 0x2A, 0x43, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2E, 0x2A, 0x58, 0x2E, 0x2E, 0x2A,
 24                         0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A, 0x2A};
 25 //迷宮，0x2a為牆  0x58為終點，
 26 
 27 PNODE HeadNode;//棧底指針
 28 PNODE CurrentNode;//棧頂指針
 29     int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
 30     {
 31         HeadNode = (PNODE)malloc(sizeof(NODE)); //為頭結點分配內在
 32         memset(HeadNode, -1, sizeof(NODE));
 33         CurrentNode = HeadNode;//棧底棧頂指針初始時為重合
 34         
 35         if (findNext(1, 0))//開始尋路，初始位置為(1,0)
 36         {
 37             DisPlay();
 38         }
 39         else
 40         {
 41             printf_s("no way to get out from the maze");
 42         }
 43         
 44         /*
 45         MyNodePush(1, 2);
 46         MyNodePop();
 47         MyNodePush(1, 2);
 48         MyNodePush(1, 2);
 49         MyNodePop();
 50         MyNodePush(1, 2);
 51         */
 52         MyDodeDelete();
 53         system("pause");
 54         return 0;
 55     }
 56     bool findNext(int row, int col)
 57     {
 58         MyNodePush(row, col); //將此點入棧
 59         if (myStr[row][col] == 0x58) //判斷是否為終點是的話返回正確
 60             return true;
 61         if (!isValidPoint(row, col)) //如果是牆或者超過了迷宮范圍則該點出棧並返回錯
 62         {
 63             MyNodePop();
 64             return false;
 65         }
 66         if (findNext(row - 1, col) || findNext(row + 1, col) || findNext(row, col - 1) || findNext(row, col + 1))//遞歸的尋找該點的上下左右四個點，只要有一個點返回真則可以判斷路徑為真，因為只有當點為終點的時候才會返回真，這里可以優化，由那一點走過來可以不用尋找

 67         {
 68             return true;
 69         }
 70         else
 71         {
 72             MyNodePop();//如果從該點上下左右四個點出發的路徑都不能找到終點，則該點不可能位於正確路徑上。
 73             return false;
 74         }
 75     }
 76     void MyNodePush(int row, int col)
 77     {
 78         PNODE NewNOde =(PNODE) malloc(sizeof(NODE));
 79         NewNOde->row = row;
 80         NewNOde->rol = col;
 81         NewNOde->NextNode = NULL;
 82         NewNOde->BackNode = CurrentNode;
 83         CurrentNode->NextNode = NewNOde;
 84         CurrentNode = NewNOde;
 85     }
 86     void MyNodePop()
 87     {
 88         if (CurrentNode != HeadNode)
 89         {
 90             CurrentNode->BackNode->NextNode = NULL;
 91             PNODE temp = CurrentNode->BackNode;
 92             free(CurrentNode);
 93             CurrentNode = temp;
 94         }
 95         
 96     }
 97     void MyDodeDelete()
 98     {
 99         if (CurrentNode == HeadNode)
100             return;
101         PNODE nodeToDelete = HeadNode;
102         while (true)
103         {    
104             PNODE temp = nodeToDelete;
105             if (nodeToDelete->NextNode == NULL)
106             {
107                 free(nodeToDelete);
108                 break;
109             }
110             nodeToDelete = nodeToDelete->NextNode;
111             free(temp);
112         }
113     }
114     bool isValidPoint(int row, int col) 
115     {
116         if (row < 0 || row>10 || col < 0 || col>15)//這里根據是否是牆，或者超過迷宮邊界判斷
117             return false;
118         if (myStr[row][col] == 0x2a)
119             return false;
120         PNODE temp = HeadNode;
121         while (temp->NextNode!=NULL)//這里遍歷已經訪問過的結點，如果已訪問過，則返回錯誤
122         {
123             if (row == temp->row && col == temp->rol)
124                 return false;
125             temp = temp->NextNode;
126             /*
127             if (temp->NextNode == NULL)
128             {
129                 if (row == temp->row && col == temp->rol)
130                     return false;
131                 break;
132             }
133             */
134         }
135         return true;
136     }
137     void DisPlay()
138     {
139         PNODE temp = HeadNode;
140         while (temp->NextNode != NULL)
141         {
142             if (temp !=HeadNode)
143             printf_s("%x,%x\n", temp->row, temp->rol);
144             temp = temp->NextNode;
145             if (temp->NextNode == NULL)
146             {
147                 printf_s("%x,%x\n", temp->row, temp->rol);
148                 break;
149             }
150         }
151     }

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