Maze迷宫问题(求最优解)
迷宫地形我们可以通过读文件的形式,通过已知入口逐个遍历坐标寻找通路。
文件如图:
每个坐标的位置用结构体来记录:
struct Pos //位置坐标
{
int _row;
int _col;
};
定义行列范围:
#define M 10 //行
#define N 10 //列
初始化迷宫数组:
将通过读文件的方式获取的字符转成整型数据,保存在M行N列的数组中。
void InitMaze(int* maze)
{
struct WavHeadhWAV;
FILE* fout = fopen("MazeMap.txt", "r"); // .txt文件要放在当前目录下
if (fout == NULL) // 这里一定要检查读文件是否成功
{
cout << "can't find MazeMap.txt !" << endl<<endl;
return;
}
for (int i = 0; i < M; i++)
{
for (int j = 0; j < N;)
{
char ch = fgetc(fout);
if (ch=='1'||ch=='0')
{
maze[i*N + j] = ch - '0';
j++;
}
}
}
fclose(fout);
}
回溯查找通路:
利用栈来存储通路,通过上下左右四个方向依次遍历,如果该位置满足条件,就将它入栈,并将该位置的数据置为2;如果四个方向都不满足条件就执行出栈操作,回溯查找满足条件的位置(这时候如果栈为空了,说明查找通路失败),继续循环遍历,直到找到出口为止。
这里建立一个最小栈,如果找到出路,就将该栈赋给最小栈,并将出口置为1,继续回溯查找通路,如果又一次找到通路,就将该栈的长度与最小栈进行比较,如果该栈长度比最小栈还要小,就将它再一次赋给最小栈(保证最小栈是最短的通路),继续回溯,直到整个栈为空,回到了入口,程序结束。
bool SearchMazePath(int *maze, Pos entry, stack<Pos>& paths) // 利用栈回溯查找通路,并实现迷宫的最优解
{
assert(maze);
stack<Pos>min;
paths.push(entry);
while (!paths.empty())
{
Pos cur = paths.top();
maze[cur._row*N+cur._col] = 2;
if (cur._row==M-1)
{
if (paths.size()< min.size() || min.size() == 0)
{
min = paths;
}
paths.pop();
maze[min.top()._row*N + min.top()._col] = 1;
}
Pos next = cur;
next._col--; //左
if (CheckIsAccess(maze, next))
{
paths.push(next);
maze[next._row*N + next._col] = 2;
continue;
}
next = cur;
next._col++; //右
if (CheckIsAccess(maze, next))
{
paths.push(next);
maze[next._row*N + next._col] = 2;
continue;
}
next = cur;
next._row--; //上
if (CheckIsAccess(maze, next))
{
paths.push(next);
maze[next._row*N + next._col] = 2;
continue;
}
next = cur;
next._row++; //下
if (CheckIsAccess(maze, next))
{
paths.push(next);
maze[next._row*N + next._col] = 2;
continue;
}
paths.pop();
}
if (paths.empty()&&!min.empty())
{
maze[min.top()._row*N + min.top()._col] = 2;
return true;
}
return false;
}
检查该位置是否合法:(坐标在行列范围之内)
bool CheckIsAccess(int* maze, const Pos& next) // 检查该位置是否合法
{
assert(maze);
if ((next._row >= 0 && next._row <= N) && (next._col >= 0 && next._col < M) && maze[next._row*N + next._col] == 0)
{
return true;
}
return false;
}
打印迷宫:
void PrintMaze(int *maze) // 打印迷宫
{
assert(maze);
for (int i = 0; i < M; i++)
{
for (int j = 0; j < N; j++)
{
cout << maze[i*N + j] <<" " ;
}
cout << endl;
}
cout << endl;
}
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