1、 目目 录录 1 课程设计课程设计 错误!未定义书签。 1.1 问题描述 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.2 需求分析 . 2 1.3 概要设计 . 3 1.4 流程图 . 4 1.5 详细设计 . 5 1.6 调试分析 . 8 1.7 运行结果及分析 . 8 2 课程设计课程设计个人总结个人总结 11 附录附录 . 12 数据结构数据结构应用应用评分表评分表 . 18 1 1.1.1 1问题描述问题描述: a.问题描述:以一个 m * n 的长方阵表示迷宫,0和1分别表示迷宫的通路和障碍。设计 一个程序, 对任意设定的迷宫, 求出一条从入口到出口的通路, 或得出没有通路的结论。
2、b.基本要求 : (1)实现一个以链表做存储的栈类型,然后编写一个求解迷宫的非递归程序。求的通 路以三元组(i,j,d)的形式输出,其中: (i,j)指示迷宫中的一个坐标,d 表示走 到下一坐标的方向。如:对于下列数据的迷宫,输出一条通路: (1,1,1) , (1,2,2) , (2,2,2) , (3,2,3) , (3,1,2)。 (2)编写递归形式的算法,求得迷宫中所有可能的道路; (3)以方阵形式输出迷宫及其到道路(选做) c.测试数据:迷宫的测试数据如下:左上角(1,1)为入口,右下角(8,9)为出口。 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0
3、 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 d.实现提示:计算机解迷宫通常用的是“穷举求解”方法,即从入口出发,顺着米 一个方向进行探索,若能走通,则继续往前进;否则沿着原路退回,换一个方向继续探 索,直至出口位置,求的一条通路。假如所有的可能的通路都探索到而未能到出口,则 所设定的迷宫没有通路。 可以二维数组存储迷宫数据, 通常设定入口点的下标为 (1, 1) , 出口点的下标为(n,n) 。为处理器方便起见,可在迷宫的四周加上
4、一圈障碍 。对于迷 2 宫中任一位置,均可约定有东、西、南、北四个方向可通。 1.1.2 2 需求分析需求分析: 本课程设计是解决迷宫求解的问题,从入口出发,顺某一方向向前探索,若能走通,则 继续往前走;否则沿原路退回,换一个方向再继续探索,直至所有可能的通路都探索到 为止。为了保证在任何位置上都能沿原路退回,显然需要用一个后进先出的结构来保存 从入口到当前位置的路径。因此,在求迷宫通路的算法中要应用“栈”的思想假设“当 前位置”指的是“在搜索过程中的某一时刻所在图中某个方块位置” ,则求迷宫中一条 路径的算法的基本思想是:若当前位置“可通” ,则纳入“当前路径” ,并继续朝“下一 位置”探索
5、,即切换“下一位置”为“当前位置” ,如此重复直至到达出口;若当前位 置“不可通” ,则应顺着“来向”退回到“前一通道块” ,然后朝着除“来向”之外的其 他方向继续探索;若该通道块的四周 4 个方块均“不可通” ,则应从“当前路径”上删 除该通道块。所谓“下一位置”指的是当前位置四周 4 个方向(上、下、左、右)上相 邻的方块。假设以栈记录“当前路径” ,则栈顶中存放的是“当前路径上最后一个通道 块” 。由此, “纳入路径”的操作即为“当前位置入栈” ; “从当前路径上删除前一通道块” 的操作即为“出栈” 。 问题分析: 1.迷宫的建立: 迷宫中存在通路和障碍,为了方便迷宫的创建,可用 0 表
6、示通路,用 1 表示 障碍,这样迷宫就可以用 0、1 矩阵来描述, 2.迷宫的存储: 迷宫是一个矩形区域,可以使用二维数组表示迷宫,这样迷宫的每一个位置 都可以用其行列号来唯一指定,但是二维数组不能动态定义其大小,我们可以考 虑先定义一个较大的二维数组 mazeM+2N+2,然后用它的前 m 行 n 列来存放元 素,即可得到一个 mn 的二维数组,这样(0,0)表示迷宫入口位置,(m-1,n-1) 表示迷宫出口位置。 注:其中 M,N 分别表示迷宫最大行、列数,本程序 M、N 的缺省值为 39、39, 当然,用户也可根据需要,调整其大小。 3.迷宫路径的搜索: 3 首先从迷宫的入口开始,如果该位置就是迷宫出口,则已经找到了一条路 径,搜索工作结束。否则搜索其上、下、左、右位置是否是障碍,若不是障碍, 就移动到该位置,然后再从该位置开始搜索通往出口的路径;若是障碍就选择 另一个相邻的位置,并从它开始搜索路径。为防止搜索重复出现,则将已搜索 过的位置标记为 2,同时保留搜索痕迹,在考虑进入下一个位置搜索之前,将当 前位置保存在一个队列中,如果所有相邻的非障碍位