迷宫求解数据结构课程设计报告

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1、 数据结构课程设计报告书 设计题目： 迷宫求解 专业： 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2012 年 12 月 I 目录目录 摘要摘要 IIII 第一章第一章 问题描问题描述述 1 1 第二章第二章 设计思路设计思路 2 2 第三章第三章 课程设计总体方案及分析课程设计总体方案及分析 3 3 第四章第四章 调试分析调试分析 1010 总结总结 1212 附录附录： IIIIII 1.1.程序清单程序清单 III 2.2.文献文献. VII II 摘要摘要 设计一个简单程序，来实现迷宫的求解，首先在设计的时候 就想了一下，应该运用到那些知识，不管是 C 语言还是数据结构 的首先我们想到是

2、运用到什么相关知识， 设计一个计算机程序对 任意设定的矩形迷宫，求出一条从入口到出口的通路，或得出没 有通路的结论。 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置 均被搜索过，且未找到通往出口的路径，则表明不存在从入口到 出口的路径。这实现的

3、是广度优先遍历的算法，如果找到路径， 则为最短路径。 本课程我将用源代码和流程图来说明和设计我的论文。 关键字：关键字： 迷宫求解迷宫求解 、 数据结构数据结构 、 C C 语言语言 1 第一章第一章 问题描述问题描述 迷宫问题是取自心理学的一个古典实验。在该实验中，把一只老鼠从一个无 顶大盒子的门放入，在盒子中设置了许多墙，对行进方向形成了多处阻挡。盒子仅 有一个出口，在出口处放置一块奶酪，吸引老鼠在迷宫中寻找道路以到达出口。对 同一只老鼠重复进行上述实验，一直到老鼠从入口走到出口，而不走错一步。老鼠 经过多次试验最终学会走通迷宫的路线。设计一个计算机程序对任意设定的矩形迷 宫如下图 A 所

4、示，求出一条从入口到出口的通路，或得出没有通路的结 论 。 图 A 2 第二章第二章 设计思路设计思路 2.1 设计要求 要求设计程序输出如下： (1) 建立一个大小为 mn 的任意迷宫（迷宫数据可由用户输入或由程序自动 生成），并在屏幕上显示出来； （2）找出一条通路的二元组（i,j）数据序列，（i,j）表示通路上某一点的 坐标。 （3）用一种标志（如数字 8）在迷宫中标出该条通路； （4）在屏幕上输出迷宫和通路； （5）上述功能可用菜单选择。 3 第三章第三章 课程设计总体方案及分析课程设计总体方案及分析 3.1 3.1 问题分析：问题分析： 1.迷宫的建立： 迷宫中存在通路和障碍，为了方

5、便迷宫的创建，可用 0 表示通路，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： 首先从迷宫

6、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 4 碍位置均被搜索过，且未找到通往出口的路径，则表明不存在从入口到出 口的路径。这实现的是广度优先遍历的算法，如果找到路径，则为最短路 径。 以矩阵 0 0 1 0 1 为例，来示范一下 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 首先，将位置(0,0)(序号 0)放入队列中，其前节点为空，从它开 始搜索，其标记变为 2，由于其只有一个非障碍位置，所以接下来移动到 (0,1)(序号1)， 其前节点序号为0， 标记变