迷宫MAZE数据结构介绍
迷宫MAZE数据结构介绍
#include <iostream.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define Edge 10 #define PLUS 5 #define STA_SIZE 100 #define Startx 1 #define Starty 1 typedef struct Datastore{ int x, y, d, lsx, lsy; bool nl; } Datastore, *Link; // 储存走过的路 Datastore InitDatastore (Datastore &d) { d.x = d.lsx = Startx; d.y = d.lsy = Starty; d.d = 4; d.nl = false; return d; } typedef struct { Link base; Link top; int stacksize; // count 记录栈内实时的数据个数 int count; // 用array数组来记录迷宫内路径是否被访问过用来防止走回头路 bool array[Edge*Edge]; } SqStack; // 栈 bool Push(SqStack &S, Datastore &e) { if(S.top - S.base >= S.stacksize) { S.base = (Link) realloc (S.base, (S.stacksize + PLUS) * sizeof (Datastore)); if (!S.base) return false; S.top = S.base + S.stacksize; S.stacksize += PLUS; } *(++S.top) = e; S.count++; return true; } // Push函数 bool Pop(SqStack &S, Datastore &e) { if(S.top == S.base) return false; e = *(--S.top); S.count--; return true; } // Pop函数 bool InitStack (SqStack &S) { S.base = (Link) malloc (STA_SIZE * sizeof(Datastore)); if(!S.base) return false; S.top = S.base; S.stacksize = STA_SIZE; S.count = 0; for(int i = 0; i<Edge*Edge; i++ ) S.array[i] = false; return true; } // 构造个新栈S bool DestroyStack (SqStack &S) { if(!S.base) return false; for (int i = 0; i<STA_SIZE; i++) free(S.top); return true; } bool NextPos (int a[], SqStack &S, Datastore &e) { // case中要判断,此次的位置是否为原来来的位置 // 只要还有方向未试探,则继续试探,直到方向d=0为止 for(; e.d>=0; ) { switch(e.d) { case 4: // right // 方向减1,消除走不通的方向 e.d--; // 如果下一步为路(0)或出口(-1),且如果为路,不是当前位置的前一位置,那么确认并记录下当前试探位置为后一位置 // 如果条件不满足,即是墙,则判断下一方向 if(a[S.top->x * Edge + (S.top->y + 1)] <= 0 && S.top->lsy != (e.y + 1) && S.array[S.top->x * Edge + (S.top->y + 1)] == false) { e.y++; S.array[S.top->x * Edge + (S.top->y + 1)] = true; return true; } break; case 3: // down e.d--; if(a[(S.top->x + 1) * Edge + S.top->y] <= 0 && S.top->lsx != (e.x + 1) && S.array[(S.top->x + 1) * Edge + S.top->y] == false) { e.x++; S.array[(S.top->x + 1) * Edge + S.top->y] = true; return true; } break; case 2: // left e.d--; if(a[S.top->x * Edge + (S.top->y - 1)] <= 0 && S.top->lsy != (e.y - 1) && S.array[S.top->x * Edge + (S.top->y - 1)] == false) { e.y--; S.array[S.top->x * Edge + (S.top->y - 1)] = true; return true; } break; case 1: // up e.d--; if(a[(S.top->x - 1) * Edge + S.top->y] <= 0 && S.top->lsx != (e.x - 1) && S.array[(S.top->x - 1) * Edge + S.top->y] == false) { e.x--; S.array[(S.top->x - 1) * Edge + S.top->y] = true; return true; } break; /* // 如果4个方向都判断为失败,那么当前路段迷宫到尽头,并把nl赋为真,即表明路到了尽头 else { S.top->nl = true; // cout << "当前路到尽头..." << endl; return false; }b /*/ //* default: S.top->nl = true; return false; //*/ } } return false; } void Patch (int a[], Datastore &d, SqStack &S) { // a[d.x*Edge + d.y]; while(a[S.top->x*Edge + S.top->y] != -1) { if(NextPos(a, S, d)) { Push(S, d); // 前一个的方向是S.top的方向 (S.top-1)->d = S.top->d; // 当前top指的点还未分配方向 S.top->d = d.d = 4; // 把当前top的x和y给下一个坐标的记录区 d.lsx = S.top->x; d.lsy = S.top->y; } else { while(S.top->nl) { Datastore td; // 如果四个方向都失败,nl为true,出栈 Pop(S, td); d = *S.top; d.lsx = d.x; d.lsy = d.y; /* // 出栈后,top指针退一格,且把现在top指针的方向d给将要试探下步的临时变量d d.d = S.top->d; // 出栈后,把后来要处理的d的坐标换成当前top指针的坐标 // 把当前位置的坐标给下个处理d的记忆坐标 d.lsx = d.x = S.top->x; d.lsy = d.y = S.top->y; //*/ } if(S.top->x == Startx && S.top->y == Starty) { // 如果出栈到当前位置为起始位置,那么迷宫无解 cout << "error! 迷宫无解" << endl; return; } } } //a[d.x*Edge + d.y] = 1; } // 判断方向连接 //* void Jugedir (Link top, char dir[]) { switch(top->d) { case 3: strcpy(dir,"Right<向右>"); break; case 2: strcpy(dir,"Down<向下>"); break; case 1: strcpy(dir,"Left<向左>"); break; case 0: strcpy(dir,"Up<向上>"); } } //*/ void PrintMaze (SqStack &S) { SqStack Sq; InitStack(Sq); // 倒序入栈 for(;S.top != S.base;S.top--) { *(++Sq.top) = *S.top; } Sq.count = 1;// 做表格用 // 用函数中建立的新栈来顺序输出结果 for(;Sq.top != Sq.base;Sq.top--,Sq.count++) { char dir[10]; Jugedir(Sq.top, dir); cout << "(" << Sq.top->x << "," << Sq.top->y << "," << dir << ") " << "/t"; if(Sq.count%2 == 0) cout << endl; } cout << endl; cout << "走过" << S.count << "步..." << endl; } void main() { int maze[Edge][Edge] = { // 1 2 3 4 5 6 7 8 { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}, { 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1}, // 1 { 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1}, // 2 { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 1}, // 3 { 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1}, // 4 { 1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1}, // 5 { 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1}, // 6 { 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}, // 7 { 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,-1, 1}, // 8 { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1} }; //* for(int i=0; i<Edge; i++) for(int j=0; j<Edge; j++) { if (j==0) cout << endl; cout << maze[i][j] << " "; } cout << endl; //*/ Datastore d; InitDatastore(d); SqStack S; InitStack(S); Push(S, d); Patch(maze[0], d, S); PrintMaze(S); // DestroyStack(S); }