迷宫问题求解——数据结构C语言的栈算法实现

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define Status int

char a[10][10]={
{‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’},
{‘0’,‘1’,‘1’,‘0’,‘1’,‘1’,‘1’,‘0’,‘1’,‘0’},
{‘0’,‘1’,‘1’,‘0’,‘1’,‘1’,‘1’,‘0’,‘1’,‘0’},
{‘0’,‘1’,‘1’,‘1’,‘1’,‘0’,‘0’,‘1’,‘1’,‘0’},
{‘0’,‘1’,‘0’,‘0’,‘0’,‘1’,‘1’,‘1’,‘1’,‘0’},
{‘0’,‘1’,‘1’,‘1’,‘0’,‘1’,‘1’,‘1’,‘1’,‘0’},
{‘0’,‘1’,‘0’,‘1’,‘1’,‘1’,‘0’,‘1’,‘1’,‘0’},
{‘0’,‘1’,‘0’,‘0’,‘0’,‘1’,‘0’,‘0’,‘1’,‘0’},
{‘0’,‘0’,‘1’,‘1’,‘1’,‘1’,‘1’,‘1’,‘1’,‘0’},
{‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’}
};

//位置类型
typedef struct
{
int row;//行
int col;//列
}PosType;

//栈元素类型
typedef struct
{
int ord;//通道块在该路径上的序号
PosType seat;//通道块在迷宫中的座标位置
int di;//从此通道块走向下一通道块的方向
}SElemType;

//指向栈元素类型的指针
typedef struct LNode
{
SElemType data;
LNode *next;
}LNode,*LinkStack;

//构造空栈
Status InitStack(LinkStack &S)
{
if(!S)
{
S = (LinkStack)malloc(sizeof(SElemType));
S->next = NULL;
return 1;
}
else
return 0;
}

//若栈不空，删除元素，用e返回其值
Status Pop(LinkStack &S,SElemType &e)
{
LNode *p=S,*q;
if(!p->next)//栈为空
{
return 0;
}
q = p->next;
p->next = q->next;
e = q->data;
free(q);
return 1;

}

//插入新的栈顶元素
Status Push(LinkStack &S,SElemType e)
{
LNode *p=S,*q;
if(!p)
return 0;
q = (LinkStack)malloc(sizeof(LNode));//定义s的类型，新建一个节点
q->data = e;
q->next = p->next;
p->next = q;
return 1;
}

//判断当前位置是否可以通过
Status Pass(PosType e)
{
if(a[e.row][e.col]==‘1’)
return 1;
else
return 0;
}

//记录可以通过的路径，避免走回头路
void Footprint(PosType e)
{
a[e.row][e.col] = ‘X’;
}

//继续走下一步
PosType Nextpos(PosType curpos,int x)
{
if(x1)
curpos.col=curpos.col+1;//规定向东
else if(x2)
curpos.row= curpos.row+1;//规定向南
else if(x==3)
curpos.col= curpos.col-1;//规定向西
else
curpos.row= curpos.row-1;//规定向北
return curpos;
}

//不能通过的留下标记
void Markprint(PosType e)
{
a[e.row][e.col] = ‘@’;
}

//判断栈是否为空
Status StackEmpty(LinkStack &S)
{
if(S->next==NULL)
return 1;
else
return 0;
}

//开始迷宫找路径
void MazePath(PosType start,PosType end)
{
LinkStack S = NULL;
InitStack(S);
SElemType e;
PosType curpos;//定义当前位置
int curstep=1;//记录路径序号
curpos = start;
do{
if(Pass(curpos))//当前位置可以通过
{
Footprint(curpos);//留下足迹
e.ord = curstep;//记录该位置路径序号
e.seat = curpos;//记录该位置座标
e.di = 1;//以东为初始方向
Push(S,e);
if(curpos.row == end.row && curpos.col == end.col)
break;
curpos = Nextpos(curpos,1);//下一个位置是当前位置的东邻,
curstep++;//探索下一步，记录路径序号
}
else//当前位置不能通过
{
if(!StackEmpty(S))
{
Pop(S,e);//将上一if语句放入栈顶的元素提取出来，判断其方向是否已全部走完
while(e.di==4 && !StackEmpty(S))
{
Markprint(e.seat);//留下不能通过的标记
Pop(S,e);//退回一步,提取新的栈顶元素判断是否还存在其他方向，直到找到新的路径为止
}
if(e.di<4)
{
e.di++;
Push(S,e);
curpos = Nextpos(e.seat,e.di);
}
}
}
}while(!StackEmpty(S));
}

void main()
{
int i,j;
PosType start,end;//定义入口位置和出口位置
start.row = 1;
start.col = 1;
end.row = 8;
end.col = 8;
printf(“创建迷宫！\n”);
for(i=0;i<10;i++)
{
for(j=0;j<10;j++)
printf("%4c",a[i][j]);
printf("\n");
}
MazePath(start,end);
printf(“出口路线为:\n”);
for(i=0;i<10;i++)
{
for(j=0;j<10;j++)
printf("%4c",a[i][j]);
printf("\n");
}
}