數據結構 迷宮的非遞歸實現（回溯法）

迷宮的非遞歸實現（回溯法）

       首先在項目工程所在文件夾下放入存有迷宮數據的文件Maze.txt，通過fopen("Maze.txt","r")讀取文件中的數據，並進行轉化。也可以在代碼中直接定義一個二維數組來構建迷宮。

        我們採用回溯法來取得迷宮的通路，我們從給出的入口（entry）出開始根據上、下、左、右的方向試探，若有通路，則將當前位置壓入棧中並做上標記（2）。若走入一個死角（除來路，其他路皆不通），則原路返回並做上標（3）。

代碼實現如下：

#include<iostream>
#include<assert.h>
#include<stack>
using namespace std;

#pragma warning (disable:4996)

const static size_t N = 10;

void Initmaze(int maze[][N], size_t n)//從文件中讀取數據，初始化迷宮
{
	FILE *file = fopen("Maze.txt", "r");
	assert(file);

	for (size_t i = 0; i < n; i++)
	{
		for (size_t j = 0; j < n;)
		{
			char ch = fgetc(file);
			if (ch == '0' || ch == '1')
			{
				maze[i][j] = ch - '0';//將字符類型轉爲整型
				j++;
			}
		}
	}
}

void Printmaze(int maze[][N], size_t n)//打印迷宮
{
	for (size_t i = 0; i < n; ++i)
	{
		for (size_t j = 0; j < n; ++j)
		{
			cout << maze[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	cout << endl;
}

struct Pos
{
	size_t _row;//行
	size_t _col;//列
};

bool Access(int maze[][N], size_t n, Pos next)//判斷位置是否合法及是否是通路
{
	if (next._row<n && next._row>0 
		&& next._col<n && next._col>0 
		&& maze[next._row][next._col] == 0)
	{
		return true;
	}
	return false;
}

bool GetMazePath(int maze[][N], size_t n,Pos entry)
{
	stack<Pos> path;//建立一個棧用來存儲通路
	path.push(entry);//將入口壓入棧底
	while (!path.empty())
	{
		Pos cur = path.top();
		if (cur._row == n - 1)
		{
			return true;
		}

		Pos next = cur;
		maze[cur._row][cur._col] = 2;//將走過的路標記爲2

		//上
		next = cur;
		next._row--;
		if (Access(maze, n, next))
		{
			path.push(next);
			continue;
		}

		//下
		next = cur;
		next._row++;
		if (Access(maze, n, next))
		{
			path.push(next);
			continue;
		}

		//左
		next = cur;
		next._col--;
		if (Access(maze, n, next))
		{
			path.push(next);
			continue;
		}

		//右
		next = cur;
		next._col++;
		if (Access(maze, n, next))
		{
			path.push(next);
			continue;
		}

		Pos top = path.top();
		maze[top._row][top._col] = 3;//重複走過的路標記爲3
		path.pop();
	}
	return false;
}


int main()
{
	int maze[N][N];
	Pos entry;
	entry._row = 3;
	entry._col = 0;

	Initmaze(maze, N);
	Printmaze(maze, N);

	GetMazePath(maze, N, entry);
	Printmaze(maze, N);

	system("pause");
	return 0;
}