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1、数据结构课程设计：迷宫实验报告任务分配：l 程序员： 主要任务：负责整体的算法设计以及程序的主要源代码的编写。l 测试员： 主要任务：负责在程序员每完成一个阶段对程序进行挑错，测试主程序并对实验结果进行整理分析，最后完成实验报告的第三、四部分即测试结果与分析探讨的内容。l 文档员： 主要任务：负责对程序及界面的美观提出改善意见，查找程序的小漏洞，负责撰写实验报告的第一、二部分即实验内容简介与算法描述的内容。同时完成整个文档的整合，使整篇报告排版、文字风格统一。一、 简介图的遍历就是从指定的某个顶点（称其为初始点）出发，按照一定的搜索方法对图中的所有顶点各做一次访问过程。根据搜索方法不同，遍历一
2、般分为深度优先搜索遍历和广度优先搜索遍历。本实验中用到的是广度优先搜索遍历。即首先访问初始点vi，并将其标记为已访问过，接着访问vi的所有未被访问过的邻接点，顺序任意，并均标记为已访问过，以此类推，直到图中所有和初始点vi有路径相通的顶点都被访问过为止。鉴于广度优先搜索是将所有路径同时按照顺序遍历，直到遍历出迷宫出口，生成的路径为最短路径。因此我们采用了广度优先搜索。无论是深度优先搜索还是广度优先搜索，其本质都是将图的二维顶点结构线性化的过程，并将当前顶点相邻的未被访问的顶点作为下一个顶点。广度优先搜索采用队列作为数据结构。本实验的目的是设计一个程序，实现手动或者自动生成一个nm矩阵的迷宫，寻
3、找一条从入口点到出口点的通路。具体实验内容如下：选择手动或者自动生成一个nm的迷宫，将迷宫的左上角作入口，右下角作出口，设“0”为通路，“1”为墙，即无法穿越。假设一只老鼠从起点出发，目的为右下角终点，可向“上、下、左、右、左上、左下、右上、右下”8个方向行走。如果迷宫可以走通，则用“”代表“1”，用“”代表“0”，用“”代表行走迷宫的路径。输出迷宫原型图、迷宫路线图以及迷宫行走路径。如果迷宫为死迷宫，则只输出迷宫原型图。二、 算法说明根据实验内容，本实验主要设计实现手动输入迷宫，判断迷宫能否走通；自动生成迷宫，判断迷宫能否走通。迷宫算法的整体思想如下： 1、迷宫的创建迷宫中存在通路和障碍，为
4、了方便迷宫的创建，可用0表示通路，用1表示障碍，这样迷宫就可以用0、1矩阵来描述。设置迷宫的长为n、宽为m，范围为4949，用int mazeN+2M+2来表示，这样相当于在迷宫外层包了一层1，即防止搜索路径时跳出迷宫。（1）手动生成迷宫void hand_maze(int m,int n) /手动生成迷宫int i,j; for(i=0;im;i+) for(j=0;jmazeij; （2） 自动生成迷宫void automatic_maze(int m,int n) /自动生成迷宫int i,j;for(i=0;im;i+)for(j=0;jn;j+)mazeij=rand()%2; /随
5、机生成0、1maze00=0; /将开始和结束位置强制为0，保证有可能出来迷宫mazem-1n-1=0;2、迷宫路径的搜索在生成的0、1矩阵迷宫中，首先从迷宫的入口开始，如果该位置就是迷宫出口，则已经找到了一条路径，搜索工作结束。否则搜索其北（-1，0），东北（-1，-1），东（0,1），东南（1,1），南（1,0），西南（1，-1），西（0，-1），西北（-1，-1）8个方向位，是否是障碍，若不是障碍，就移动到该位置，然后再从该位置开始搜索通往出口的路径；若是障碍就选择另一个相邻的位置，并从它开始搜索路径。为防止搜索重复出现，则将已搜索过的位置标记为2，同时保留搜索痕迹，在考虑进入下一个位置
6、搜索之前，将当前位置保存在一个队列中，如果所有相邻的非障碍位置均被搜索过，且未找到通往出口的路径，则表明不存在从入口到出口的路径。这实现的是广度优先遍历的算法，如果找到路径，则为最短路径。逆序输出路径，将已输出的路径标记为3。实验数据如下：列 行012300101100102101031100123456789（0,0）（1,1）（1,0）（0,2）（2，1）（1,3）（3,2）（2,3）（3,3）-111223456算法如下：int path(int maze5151,int m,int n) /路径求解X=1; /初始值定为1struct point p=0,0,-1; /定义入口节点if
7、(mazep.rowp.col=1) /入口为1时，迷宫不可解 cout=0)&(p.row-1)m)&(p.col+0)=0)&(p.row-1)m)&(p.col+1)n)&(mazep.row-1p.col+1=0) visit(p.row-1,p.col+1,maze); /东北 if(p.row+0)m)&(p.col+1)n)&(mazep.row+0p.col+1=0) visit(p.row+0,p.col+1,maze); /东 if(p.row+1)m)&(p.col+1)n)&(mazep.row+1p.col+1=0) visit(p.row+1,p.col+1,maz
8、e); /东南 if(p.row+1)m)&(p.col+0)n)&(mazep.row+1p.col+0=0) visit(p.row+1,p.col+0,maze); /南 if(p.row+1)m)&(p.col-1)=0)&(mazep.row+1p.col-1=0) visit(p.row+1,p.col-1,maze); /西南 if(p.row+0)m)&(p.col-1)=0)&(mazep.row+0p.col-1=0) visit(p.row+0,p.col-1,maze); /西 if(p.row-1)=0)&(p.row-1)m)&(p.col-1)=0)&(mazep
9、.row-1p.col-1=0) visit(p.row-1,p.col-1,maze); /西北if(p.row=m-1&p.col=n-1) /如果当前矩阵点是出口点，输出路径 cout迷宫路径为：n; cout出口endl; cout endl; printf(%d,%d)n,p.row+1,p.col+1); cout endl; mazep.rowp.col=3; /逆序将路径标记为3 while(p.predecessor!=-1) p=queuep.predecessor; printf(%d,%d)n,p.row+1,p.col+1); cout endl; mazep.rowp.col=3; cout入口endl;else cout此迷宫无解！nn; X=0;return 0;3、 输出迷宫图（1）、生成迷宫图，将迷宫外壳输出为，将迷宫中的0输出为，将1输出为for(k=0;kn;k+)cout; /这两个黑三角用来生成顶部外壳for(i=0;im;i+)coutn;cout; /生成左外壳for(j=0;jn;j+) if(mazeij=0) cout;if(mazeij=1) cout;cout;
