1、 目 录 1 前言 . 1 2 需求分析 . 1 2.1 课程设计目的 1 2.2 课程设计任务 1 2.3 设计环境 .1 3 概要设计 . 1 3.1 数据结构设计 1 3.2 模块设计 .3 4 详细设计 . 3 5 测试分析 . 8 6 课程设计总结 10 参考文献 10 致 谢 11 附 录 12 程序代码实现 12 1 1 前言 设计一个简单迷宫程序,从入口出发,按某一方向向前探索,若能走通(未 走过的) ,即某处可以到达,则到达新点,否则试探下一方向;若所有方向均没 有通路,则沿原点返回前一点,换下一个方向在继续试探,直到所有可能的通路 都探索到,或找到一条通路,或无路可走又返回
2、到入口点。并利用两种方法实现: 一种用栈实现,另一种用队列实现。 2 需求分析 2.1 课程设计目的 学生在教师指导下运用所学课程的知识来研究、解决一些具有一定综合性问 题的专业课题。通过课程设计(论文) ,提高学生综合运用所学知识来解决实际 问题、使用文献资料、及进行科学实验或技术设计的初步能力,为毕业设计(论 文)打基础。 2.2 课程设计任务 给出一个任意大小的迷宫数据,求出一条走出迷宫的路径,输出迷宫并将所 求路径输出。 要求用两种方法实现:一种用栈实现,另一种用队列实现。 2.3 设计环境 (1)WINDOWS 2000/2003/XP/7/Vista 系统 (2)Visual C+
3、或TC集成开发环境 3 概要设计 3.1 数据结构设计 (1)迷宫类型 设迷宫为 M 行 N 列,利用 mazeMN来表示一个迷宫,maze=0 或 1,其中 0 表示通路,1 表示不通。当从某点试探是,中间点有 8 个不同点可以试探,而四个角 有 3 个方向,其他边缘点有 5 个方向,为使问题更容易分析我们用 mazeM+2N+2 来表示迷宫,而迷宫四周的值全部为 1。定义如下: 2 #define M 6 /*迷宫的实际行*/ #define N 8 /*迷宫的实际列*/ int mazeM+2N+2; (2)栈的类型定义 入口坐标从(1,1) ,每个点有 8 个方向可以试探,若当前点的坐
4、标为(x,y),则 与其相邻的 8 个点坐标都可根据与该点的相邻方位而得到。因为出口在MN,因此 规定试探顺序为 从正东沿顺时针方向进行。为简化问题,方便地求出新点的坐标, 将从正东方开始沿顺时针进行的这 8 个方向的坐标增量放一个结构体数组 move8 中,在 move 数组中,每个元素有横坐标增量:x,纵坐标增量:y组成。定义如下: Typedef struct int x,y; item; Item move8; 当到达了某点五路可走时需返回前一点,再从前一点开始向下一方向继续试探, 因此,压入栈中的不仅是顺序到达的个点坐标,而且还要有从当前点到下一个点的方 向序号。因此定义栈栈中元素类
5、型有行、列、方向组成的三元组。定义如下: typedef struct int x,y,d; /d 下一步方向 elemtype; Typedef struct elemtype dataMAXSIZE; int top; Sqstack; (3)队列的类型定义 队列的有关数据结构、试探方向等和栈的求解方法处理基本相同。不同的是:如 何存储搜索路径。在搜索过程中必须几下每一个可到达的坐标点,以便从这些点出发 继续向四周搜索。到达迷宫的出口点(m,n)后,为能够从出口沿搜索路径回溯直至 入口,对于每一点,记下坐标点的同时,还要记下到达该点的前驱点,因此用一个结 3 构体数组 eleMAX作为队列
6、的存储空间,因为每一点至少被访问一次,所以 MAX 至多等于 m*n。该结构体有三个域:x、y和 pre。其中 x、y分别为所到达点的坐标, pre 为前驱点在 elem 中的下标。除此之外,还需设定头、尾指针,分别指向队头,队 尾。类型定义如下: typedef struct /队的相关类型定义 int x,y; int pre; Elemtype; typedef struct /队列的类型定义 Elemtype elemMAXSIZE; int front,rear; int len; SqQueue; 3.2 模块设计 定义函数Zprintpath( ) 利用栈实现迷宫求解,用二维数组MazeM+2N+2 表示迷宫,move8表示坐标增量数组。 定义函数DLmazepath( ),利用队列实现迷宫求。 定义函数Zprintpath( )实现栈的迷宫路径输出,栈中保存的就是一条迷宫的通 路。 定义函数DLmaze