数据结构课程设计

时间:2020-11-24 17:02:15 辅助设计与工程计算 我要投稿

数据结构课程设计

  上学时没学过数据结构和算法,于是现在有机会就自学。下面是我最近在等待进入项目组期间,花了1小时学习了一下迷宫问题。

  一.需求设计:以一个m*m 的方阵表示迷宫,0和1分别表示迷宫中的通路和障碍。设计一个程序,对任意设定的迷宫,求出一条从入口的通道,或得出没有通路的结论。

  二.概要设计:

  存储结构:

  采用了数组以及结构体来存储数据,在探索迷宫的过程中用到的栈,属于顺序存储结构。

  /*八个方向的数组表示形式*/

  int move[8][2]={{0,1},{1,1},{1,0},{1,-1},{0,-1},{-1,-1},{-1, 0},{-1, 1}};

  /*用结构体表示位置*/

  struct position

  {int x,y;};

  position stack[m*m+1];

  基本算法:

  走迷宫的过程可以模拟为一个搜索的过程:每到一处,总让它按东、东南、南、西南、西、西北、北、东北8个方向顺序试探下一个位置;如果某方向可以通过,并且不曾到达,则前进一步,在新位置上继续进行搜索;如果8个方向都走不通或曾经到达过,则退回一步,在原来的`位置上继续试探下一位置。

  每前进或后退一步,都要进行判断:若前进到了出口处,则说明找到了一条通路;若退回到了入口处,则说明不存在通路。

  用一个字符类型的二维数组表示迷宫,数组中每个元素取值“0”(表示通路)或“1”(表示墙壁)。迷宫的入口点在位置(1,1)处,出口点在位置(m,m)处。设计一个模拟走迷宫的算法,为其寻找一条从入口点到出口点的通路。

  二维数组的第0行、第m+1行、第0列、第m+1列元素全置成“1”,表示迷宫的边界;第1行第1列元素和第m行第m列元素置成“0”,表示迷宫的入口和出口;其余元素值用随机函数产生。

  假设当前所在位置是(x,y)。沿某个方向前进一步,它可能到达的位置最多有8个。

  如果用二维数组move记录8个方向上行下标增量和列下标增量,则沿第i个方向前进一步,可能到达的新位置坐标可利用move数组确定:

  x=x+move[i][0]

  y=y+move[i][1]

  从迷宫的入口位置开始,沿图示方向顺序依次进行搜索。在搜索过程中,每前进一步,在所到位置处做标记“”(表示这个位置在通路上),并将该位置的坐标压入栈中。每次后退的时候,先将当前所在位置处的通路标记“”改成死路标记“×”(表示这个位置曾到达过但走不通,以后不要重复进入),然后将该位置的坐标从栈顶弹出。搜索到出口位置时,数组中那些值为“”的元素形成一条通路。

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