一、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，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（东、南、西、北）上相邻的方块。假设以栈S 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”。
二、数据结构
1. 数据结构设计考虑
1) 建立一个二维数组表示迷宫的路径（0表示通道，1表示墙壁）；
2) 创建一个栈，用来存储“当前路径”，即“在搜索过程中某一时刻所在图中某个方块位置”。
2. 逻辑结构存储结构
1) 创建一个Int 类型的二维数组int maze[n1][n2],用来存放0和1 ；
2) 创建一个结构体用来储存数组信息(数组的横坐标X ，数组的纵坐标Y ，方向C) typedef struct node
{
int x;
int y;
int c;
}linkstack;
3) 创造一个栈包括(top表示栈顶元素)
linkstack top[n1*n2];
三、算法设计
首先，创建数组的大小，此数组大小要求用户自己输入。具体算法：
printf("输入迷宫大小(提示:行列数不能超过50!):");
scanf("%d",&g);
printf("大小创建完毕, 请输入迷宫:\n");
其次，用户自己定义迷宫的内容，算法：
void shuzu(int g,int h){
int a,b;
for(a=0;a
for(b=0;b
scanf("%d",&maze[a][b]);
}
第三，产生迷宫，算法：
void scsu(int g,int h){
int a,b;
printf("生成的迷宫是:\n");
for(a=0;a
{ for(b=0;b
printf(maze[a][b]?"#":" ");
printf("\n");
}
}
最后，迷宫寻路找到出口，其算法见源代码。根据这些算法设计，我们设计出了迷宫求解的应用。
四、源代码
#include
#include
#define n1 50//定义行范围
#define n2 50//定义列范围
typedef struct node//创建一个结构体存储数组信息
{
int x;
int y;
int c;
}linkstack;
int maze[n1][n2]; //创建一个二维数组
linkstack top[n1*n2]; //创建一个N*N的栈
int i,j,k,m=1,run;
void shuzu(int g,int h){ //以二维数组形式定义迷宫内容
int a,b;
for(a=0;a
for(b=0;b
scanf("%d",&maze[a][b]);//输入迷宫对应的数组数据
}
void scsu(int g,int h){//生成迷宫
int a,b;
printf("生成的迷宫是:\n");
for(a=0;a
{ for(b=0;b
printf(maze[a][b]?"#":" ");//输出迷宫图形
printf("\n");
}
}
void main()
{ int g,h,v;
int w;
printf("**************************************************\n");
printf("**************************************************\n");
printf("********** 欢迎使用迷宫求解 ********\n");
printf("**************************************************\n");
printf("**************************************************\n");
printf("\n");
printf("**************************************************\n");
printf("**************************************************\n");
printf("***************迷宫求解请按:1 ******************\n");
printf("*************** 退出请按:2 ******************\n");
printf("**************************************************\n");
printf("**************************************************\n");
printf("输入您的选择:");
scanf("%d",&w);
switch(w)//若输入的W 为1或2, 则继续程序
{ case 1:printf("输入迷宫大小(提示:行列数不能超过50!):");//W为1时
scanf("%d",&g);
printf("大小创建完毕, 请输入迷宫:\n");
h=g;//确定数组大小为g 维
shuzu(g,h);
for(i=0;i
scsu(g,h);//生成迷宫
i=0;
top[i].x=1;//i=0时X 方向对应值得和为1
top[i].y=0; //i=0时Y 方向对应值得和为0
maze[1][0]=2;//入口迷宫值变为2
run=1;
v=1;
do{ //定义行走规则和出口判断
if(top[i].c
{ if(top[i].x==(g-2)&&top[i].y==(h-1))// 当i 点为出口时所满足的条件
{ printf("第%d条通路是:\n",m++);//输出不同的路程
for(j=0;j
{printf("(%d,%d)",top[j].x,top[j].y);
}//输出通路坐标
printf("\n");
for(j=0;j
{ for(k=0;k
{ if(maze[j][k]==0)
printf(" ");
else if(maze[j][k]==2)
printf("O");
else printf("#");
}
printf("\n");
}
maze[top[i].x][top[i].y]=0;
top[i].c=1;
i--;
top[i].c+=1;
continue;
}
switch(top[i].c)
{ run=0;
if(v==1)
printf("此迷宫无通路!");
break;
}
case 1:
{ if(maze[top[i].x][top[i].y+1]==0)
{ i++;
top[i].x=top[i-1].x;
top[i].y=top[i-1].y+1;
maze[top[i].x][top[i].y]=2;
if(maze[g-2][h-1]==2) v=0;
}
else top[i].c+=1;
break;
}
case 2:
{ if(maze[top[i].x-1][top[i].y]==0)
{ i++;
top[i].x=top[i-1].x-1;
top[i].y=top[i-1].y;
maze[top[i].x][top[i].y]=2;
}
else top[i].c+=1;
break;
}
case 3:
{ if(maze[top[i].x][top[i].y-1]==0)
{ i++;
top[i].x=top[i-1].x;
top[i].y=top[i-1].y-1;
maze[top[i].x][top[i].y]=2;
}
else top[i].c+=1;
break;
}
case 4:
{ if(maze[top[i].x+1][top[i].y]==0)
{ i++;
top[i].x=top[i-1].x+1;
top[i].y=top[i-1].y;
maze[top[i].x][top[i].y]=2;
}
else top[i].c+=1;
break;
}
}
}
else
{ if(i==0) return;
maze[top[i].x][top[i].y]=0;
top[i].c=1;
i--;
top[i].c+=1;
}
}while(run==1);
break;
case 2: printf("欢迎下次使用!") ;
break;
default: break;
}
}
六、体会及不足之处
通过此次课程设计，是我对于数据结构有了更深的了解，更新的认识。数据结构是一门重要的课程，只有数据结构学得扎实了，才能对于计算机有更深的应用，所以学好数据结构是很重要的。经过两周的上机设计，我实现了简单的迷宫求解，能够简单的实现求解过程。但是还存在着不足之处，不能输入矩形的数组，而且出口和入口是固定的，也可以改变可是要改变代码，本程序不能循环执行，只能执行一次。有待改进！
一、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，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（东、南、西、北）上相邻的方块。假设以栈S 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”。
二、数据结构
1. 数据结构设计考虑
1) 建立一个二维数组表示迷宫的路径（0表示通道，1表示墙壁）；
2) 创建一个栈，用来存储“当前路径”，即“在搜索过程中某一时刻所在图中某个方块位置”。
2. 逻辑结构存储结构
1) 创建一个Int 类型的二维数组int maze[n1][n2],用来存放0和1 ；
2) 创建一个结构体用来储存数组信息(数组的横坐标X ，数组的纵坐标Y ，方向C) typedef struct node
{
int x;
int y;
int c;
}linkstack;
3) 创造一个栈包括(top表示栈顶元素)
linkstack top[n1*n2];
三、算法设计
首先，创建数组的大小，此数组大小要求用户自己输入。具体算法：
printf("输入迷宫大小(提示:行列数不能超过50!):");
scanf("%d",&g);
printf("大小创建完毕, 请输入迷宫:\n");
其次，用户自己定义迷宫的内容，算法：
void shuzu(int g,int h){
int a,b;
for(a=0;a
for(b=0;b
scanf("%d",&maze[a][b]);
}
第三，产生迷宫，算法：
void scsu(int g,int h){
int a,b;
printf("生成的迷宫是:\n");
for(a=0;a
{ for(b=0;b
printf(maze[a][b]?"#":" ");
printf("\n");
}
}
最后，迷宫寻路找到出口，其算法见源代码。根据这些算法设计，我们设计出了迷宫求解的应用。
四、源代码
#include
#include
#define n1 50//定义行范围
#define n2 50//定义列范围
typedef struct node//创建一个结构体存储数组信息
{
int x;
int y;
int c;
}linkstack;
int maze[n1][n2]; //创建一个二维数组
linkstack top[n1*n2]; //创建一个N*N的栈
int i,j,k,m=1,run;
void shuzu(int g,int h){ //以二维数组形式定义迷宫内容
int a,b;
for(a=0;a
for(b=0;b
scanf("%d",&maze[a][b]);//输入迷宫对应的数组数据
}
void scsu(int g,int h){//生成迷宫
int a,b;
printf("生成的迷宫是:\n");
for(a=0;a
{ for(b=0;b
printf(maze[a][b]?"#":" ");//输出迷宫图形
printf("\n");
}
}
void main()
{ int g,h,v;
int w;
printf("**************************************************\n");
printf("**************************************************\n");
printf("********** 欢迎使用迷宫求解 ********\n");
printf("**************************************************\n");
printf("**************************************************\n");
printf("\n");
printf("**************************************************\n");
printf("**************************************************\n");
printf("***************迷宫求解请按:1 ******************\n");
printf("*************** 退出请按:2 ******************\n");
printf("**************************************************\n");
printf("**************************************************\n");
printf("输入您的选择:");
scanf("%d",&w);
switch(w)//若输入的W 为1或2, 则继续程序
{ case 1:printf("输入迷宫大小(提示:行列数不能超过50!):");//W为1时
scanf("%d",&g);
printf("大小创建完毕, 请输入迷宫:\n");
h=g;//确定数组大小为g 维
shuzu(g,h);
for(i=0;i
scsu(g,h);//生成迷宫
i=0;
top[i].x=1;//i=0时X 方向对应值得和为1
top[i].y=0; //i=0时Y 方向对应值得和为0
maze[1][0]=2;//入口迷宫值变为2
run=1;
v=1;
do{ //定义行走规则和出口判断
if(top[i].c
{ if(top[i].x==(g-2)&&top[i].y==(h-1))// 当i 点为出口时所满足的条件
{ printf("第%d条通路是:\n",m++);//输出不同的路程
for(j=0;j
{printf("(%d,%d)",top[j].x,top[j].y);
}//输出通路坐标
printf("\n");
for(j=0;j
{ for(k=0;k
{ if(maze[j][k]==0)
printf(" ");
else if(maze[j][k]==2)
printf("O");
else printf("#");
}
printf("\n");
}
maze[top[i].x][top[i].y]=0;
top[i].c=1;
i--;
top[i].c+=1;
continue;
}
switch(top[i].c)
{ run=0;
if(v==1)
printf("此迷宫无通路!");
break;
}
case 1:
{ if(maze[top[i].x][top[i].y+1]==0)
{ i++;
top[i].x=top[i-1].x;
top[i].y=top[i-1].y+1;
maze[top[i].x][top[i].y]=2;
if(maze[g-2][h-1]==2) v=0;
}
else top[i].c+=1;
break;
}
case 2:
{ if(maze[top[i].x-1][top[i].y]==0)
{ i++;
top[i].x=top[i-1].x-1;
top[i].y=top[i-1].y;
maze[top[i].x][top[i].y]=2;
}
else top[i].c+=1;
break;
}
case 3:
{ if(maze[top[i].x][top[i].y-1]==0)
{ i++;
top[i].x=top[i-1].x;
top[i].y=top[i-1].y-1;
maze[top[i].x][top[i].y]=2;
}
else top[i].c+=1;
break;
}
case 4:
{ if(maze[top[i].x+1][top[i].y]==0)
{ i++;
top[i].x=top[i-1].x+1;
top[i].y=top[i-1].y;
maze[top[i].x][top[i].y]=2;
}
else top[i].c+=1;
break;
}
}
}
else
{ if(i==0) return;
maze[top[i].x][top[i].y]=0;
top[i].c=1;
i--;
top[i].c+=1;
}
}while(run==1);
break;
case 2: printf("欢迎下次使用!") ;
break;
default: break;
}
}
六、体会及不足之处
通过此次课程设计，是我对于数据结构有了更深的了解，更新的认识。数据结构是一门重要的课程，只有数据结构学得扎实了，才能对于计算机有更深的应用，所以学好数据结构是很重要的。经过两周的上机设计，我实现了简单的迷宫求解，能够简单的实现求解过程。但是还存在着不足之处，不能输入矩形的数组，而且出口和入口是固定的，也可以改变可是要改变代码，本程序不能循环执行，只能执行一次。有待改进！