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C++實(shí)現(xiàn)簡單走迷宮的代碼

來源:本站原創(chuàng)|時(shí)間:2020-01-10|欄目:C語言|點(diǎn)擊: 次

本文實(shí)例為大家分享了C++實(shí)現(xiàn)走迷宮的具體代碼,供大家參考,具體內(nèi)容如下

用n*n個(gè)小方格代表迷宮,每個(gè)方格上有一個(gè)字符0或1,0代表這個(gè)格子不能走,1代表這個(gè)格子可以走。只能一個(gè)格子一個(gè)走,而且只能從一個(gè)格子向它的上、下、左、右四個(gè)方向走,且不能重復(fù)。迷宮的入口和出口分別位于左上角和右下角,存在唯一的一條路徑能夠從入口到達(dá)出口,試著找出這條路徑。

例如,下圖是一個(gè)迷宮,紅色表示走出迷宮的一條路徑


輸入:入口坐標(biāo)(startX,startY),出口坐標(biāo)(endX,endY)
輸出:如果存在這樣一條路徑,則輸出1,并輸出路徑(0,0)->(1,0)->(1,1)->(2,1)->(2,2)->(3,2)->(4,2)->(5,2)->(5,3)->(5,4)->(5,5)->(4,5)->(4,6)->(4,7)->(5,7)->(6,7)->(7,7)

思路:利用回溯法求解。
首先,根據(jù)輸入在矩陣中找到路徑的起點(diǎn)。假設(shè)矩陣中某個(gè)格子的字符為1,就往相鄰的格子尋找字符為1的格子。除了在矩陣邊界上的格子之外,每個(gè)格子都有4個(gè)相鄰的格子。重復(fù)這個(gè)過程直到在矩陣中找到相應(yīng)的出口位置。
當(dāng)在矩陣中定位了路徑上n個(gè)格子的位置后,在與第n個(gè)格子周圍都沒有找到第n+1個(gè)格子為1,則只好在路徑上回到第n-1個(gè)格子,重新去尋找第n個(gè)字符為1的格子
由于路徑不能重復(fù)進(jìn)入格子,我們需要定義一個(gè)字符矩陣一樣大小的布爾值矩陣,用來標(biāo)記路徑是否已經(jīng)進(jìn)入了相應(yīng)格子。

代碼實(shí)現(xiàn)如下:

#include <iostream> 
#include <vector> 
using namespace std; 
 
class Solution { 
public: 
  bool hasPath(char* matrix, int rows, int cols, int startX,int startY, int endX, int endY,vector<int>& Path) 
  { 
    if (matrix == NULL || rows < 1 || cols < 1 || startX<0||startY<0||endX<0||endY<0||(startX==endX&&startY==endY)) 
      return false; 
    bool* visited = new bool[rows*cols];       //定義一個(gè)輔助矩陣,用來標(biāo)記路徑是否已經(jīng)進(jìn)入了每個(gè)格子 
    memset(visited, 0, rows*cols); 
    int pathLength = 0; 
    if (hasPathCore(matrix, rows, cols, startX, startY, endX, endY, visited, Path)) 
    { 
      return true; 
    } 
    delete[] visited; 
    return false; 
  } 
 
  /*此函數(shù)用來判斷在當(dāng)前路徑滿足條件下,相鄰格子中是否存在一個(gè)格子滿足條件*/ 
  bool hasPathCore(char* matrix, int rows, int cols, int row, int col, int endX, int endY, bool* visited, vector<int>& Path) 
  { 
    if ((row == endX) && (col == endY)&&(matrix[row*cols+col]=='1')) 
    { 
      Path.push_back(endY); 
      Path.push_back(endX); 
      return true; 
    } 
    bool hasPath = false; 
    if (row >= 0 && row < rows&&col >= 0 && col < cols&&matrix[row*cols + col] == '1' && !visited[row*cols + col]) 
    { 
//     ++pathLength; 
      visited[row*cols + col] = true; 
      Path.push_back(col); 
      Path.push_back(row); 
      /*如果矩陣格子(row,col)字符為1時(shí),從它的4個(gè)相鄰格子中尋找下一個(gè)字符為1的格子*/ 
      hasPath = hasPathCore(matrix, rows, cols, row, col - 1, endX, endY, visited,Path) || 
        hasPathCore(matrix, rows, cols, row - 1, col, endX, endY, visited,Path) || 
        hasPathCore(matrix, rows, cols, row, col + 1, endX, endY, visited,Path) || 
        hasPathCore(matrix, rows, cols, row + 1, col, endX, endY, visited,Path); 
      if (!hasPath)               //如果沒找到,則說明當(dāng)前第n個(gè)格子定位不正確,返回上一個(gè)位置重新定位 
      { 
        visited[row*cols + col] = false; 
        Path.pop_back(); 
        Path.pop_back(); 
      } 
    } 
    return hasPath; 
  } 
}; 
 
int main() 
{ 
  // char* matrix = "abcesfcsadee"; 
  char* matrix = "1000000110110001101000010111011110100000010000001";    //設(shè)置迷宮 
  int startX, startY, endX, endY; 
  cin >> startX >> startY >> endX >> endY;                  //輸入起始結(jié)束坐標(biāo) 
  Solution s; 
  vector<int> Path; 
  bool re = s.hasPath(matrix, 7, 7, startX,startY,endX,endY,Path); 
  cout << re << endl; 
  for (int i = 0; i < Path.size();) 
    cout << "(" << Path[i++] << ',' << Path[i++] << ")" << " "; 
  cout << endl; 
  return 0; 
}

以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持我們。

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