C语言实现迷宫求解问题（附源代码）

迷宫求解
一、迷宫分析

这次的大作业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，所以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”，则放入“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，“放入路径”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) 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”。

1) 创建一个Int类型的二维数组intmaze[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 array(int g,int h)

{

int a,b;

for(a=0;a<g;a++)

{

for(b=0;b<h;b++)

{

scanf("%d",&maze[a]);

}

}

}

第三，产生迷宫，算法：

void initmaze(int g,int h)

{

int a,b;

printf("生成的迷宫是:\n");

for(a=0;a<g;a++)

{

for(b=0;b<h;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。

[b]四、源代码

<span style="font-size:18px;">#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define n1 50//定义行范围
#define n2 50//定义列范围
 
typedef structnode//创建一个结构体存储数组信息
{
         int x;
         int y;
         int c;
}linkstack;
intmaze[n1][n2]; //创建一个二维数组
linkstacktop[n1*n2]; //创建一个N*N的栈
inti,j,k,m=1,run;
 
void array(intg,int h)    //以二维数组形式定义迷宫内容
{
          int a,b;
          for(a=0;a<g;a++)
          {
               for(b=0;b<h;b++)
               {
                     scanf("%d",&maze[a][b]);   //输入迷宫对应的数组数据
             }
         }   
}
 
voidinitmaze(int g,int h){//生成迷宫
   int a,b;
     printf("生成的迷宫是:\n");
       for(a=0;a<g;a++)
      { for(b=0;b<h;b++)
         printf(maze[a][b]?"#":"");//输出迷宫图形
         printf("\n");
      }
}
 
int main()
{ int g,h,v;
    int w;
   printf("**********     欢迎使用迷宫求解           ********\n");
   printf("***************迷宫求解请按:1   ******************\n");
   printf("***************    退出请按:2   ******************\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
            array(g,h);
               for(i=0;i<=g*h;i++)
               top[i].c=1;
            initmaze(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<5)//若i点可到方向值小于5则向下进行
              {
                                     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<=i;j++)
                                                    {
                                                                           printf("(%d,%d)",top[j].x,top[j].y);
                                                                  }//输出通路坐标
                             printf("\n");
                   for(j=0;j<g;j++)//求出迷宫路线图形
                    { 
                                                   for(k=0;k<h;k++)
                        {  
                                                           if(maze[j][k]==0)
                               printf("");
                           elseif(maze[j][k]==2)
                              printf("O");
                           elseprintf("#"); 
                        }
                    printf("\n");
                    }
                maze[top[i].x][top[i].y]=0;
                top[i].c=1;
                i--;
                top[i].c+=1;
                continue;
             }
             switch(top[i].c)
             { 
                                 case 0:
                 { 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 0;
             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;
   }
   return 0;
}
 

 
 
 
 </span>

运行结果：