第六周--数据结构之自建算法库之迷宫问题（用队列）

/*

  *数据结构--迷宫问题（用队列）

  *Copyright (c) 2015 烟台大学计算机与控制工程学院

  *All right reserved.

  *文件名称:list.cpp

  *标题:迷宫问题（用队列）

  *分类:队列

  *writer:罗海员

  *date:2015年10月18日

  *版本:V1.0.1

  *操作系统:windows8

  *运行环境:codeblocks

  *问题描述:

*/

#include <stdio.h>
#define MaxSize 100
#define M 8
#define N 8
int mg[M+2][N+2]=
{
{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},
{1,0,0,1,0,0,0,1,0,1},
{1,0,0,1,0,0,0,1,0,1},
{1,0,0,0,0,1,1,0,0,1},
{1,0,1,1,1,0,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1,0,0,0,0,1},
{1,0,1,0,0,0,1,0,0,1},
{1,0,1,1,1,0,1,1,0,1},
{1,1,0,0,0,0,0,0,0,1},
{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1}
};
typedef struct
{
int i,j; //方块的位置
int pre; //本路径中上一方块在队列中的下标
} Box; //方块类型
typedef struct
{
Box data[MaxSize];
int front,rear; //队头指针和队尾指针
} QuType; //定义顺序队类型

void print(QuType qu,int front) //从队列qu中输出路径
{
int k=front,j,ns=0;
printf("\n");
do //反向找到最短路径,将该路径上的方块的pre成员设置成-1
{
j=k;
k=qu.data[k].pre;
qu.data[j].pre=-1;
}
while (k!=0);
printf("迷宫路径如下:\n");
k=0;
while (k<=front) //正向搜索到pre为-1的方块,即构成正向的路径
{
if (qu.data[k].pre==-1)
{
ns++;
printf("\t(%d,%d)",qu.data[k].i,qu.data[k].j);
if (ns%5==0)
printf("\n"); //每输出每5个方块后换一行
}
k++;
}
printf("\n");
}
int mgpath(int xi,int yi,int xe,int ye) //搜索路径为:(xi,yi)->(xe,ye)
{
int i,j,find=0,di;
QuType qu; //定义顺序队
qu.front=qu.rear=-1;
qu.rear++;
qu.data[qu.rear].i=xi;
qu.data[qu.rear].j=yi; //(xi,yi)进队
qu.data[qu.rear].pre=-1;
mg[xi][yi]=-1; //将其赋值-1,以避免回过来重复搜索
while (qu.front!=qu.rear && !find) //队列不为空且未找到路径时循环
{
qu.front++; //出队,由于不是环形队列，该出队元素仍在队列中
i=qu.data[qu.front].i;
j=qu.data[qu.front].j;
if (i==xe && j==ye) //找到了出口,输出路径
{
find=1;
print(qu,qu.front); //调用print函数输出路径
return(1); //找到一条路径时返回1
}
for (di=0; di<4; di++) //循环扫描每个方位,把每个可走的方块插入队列中
{
switch(di)
{
case 0:
i=qu.data[qu.front].i-1;
j=qu.data[qu.front].j;
break;
case 1:
i=qu.data[qu.front].i;
j=qu.data[qu.front].j+1;
break;
case 2:
i=qu.data[qu.front].i+1;
j=qu.data[qu.front].j;
break;
case 3:
i=qu.data[qu.front].i, j=qu.data[qu.front].j-1;
break;
}
if (mg[i][j]==0)
{
qu.rear++; //将该相邻方块插入到队列中
qu.data[qu.rear].i=i;
qu.data[qu.rear].j=j;
qu.data[qu.rear].pre=qu.front; //指向路径中上一个方块的下标
mg[i][j]=-1; //将其赋值-1,以避免回过来重复搜索
}
}
}
return(0); //未找到一条路径时返回1
}
int main()
{
mgpath(1,1,M,N);
return 0;
}


迷宫示例：