迷宫（Maze）项目实现

项目介绍：

一个网格迷宫由n行m列的单元格组成，每个大院个要么是空地（用0表示），要么是障碍物（用1表示）。你的任务是找一条从起点到终点的移动序列，其中只能上下左右移动到相邻单元格。任何时候都不能在有障碍物的单元格中，也不能走到迷宫之外。起点为左上角和终点右下角。

项目功能：

寻找一条从左上角迷宫入口到右下角迷宫出口的一条有效路径。
0代表可走，1代表不能行走,8代表行走的路径。
找到请输出最终的迷宫和路径信息，找不到请输出不存在有效路径。

项目知识点：

采用Java面向对象思想，二维数组以及非递归栈进行实现

项目思路：

定义一个迷宫节点类型（MazeNode）的二维数组
初始化每个格子中的value值。给二维数组每个格子存放对象。对象的value值只能为0（当前格子可以走）或者1（当前格子不能走）
初始化每个格子四个方向（东南西北）是否是可走状态。根据当前节点周围四个方向格子中的value值，判断当前节点的东南西北四个方向是否可走（0是可走，1不可走）。
开始走迷宫。采用栈操作，记录行走的路径，将左上角元素入栈，判断当前栈顶元素的哪个方向可走，将其中一个可走方向进行入栈操作，直到右下角元素停止。栈中保存走过的路径。
注意:如果遇到走入死胡同问题，此时需要将是栈顶元素并且栈顶元素的四个方向都不能行走，此时将其出栈，选择新方向再次入栈，直到右下角元素停止。

测试数据及分析：

1.直接走出

2.需要回退，重新找路

3.不通，回退直到栈为空

代码：

Maze.java

import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;public class Maze {private MazeNode[][] mazeNodes;//节点数组private int row;//数组的行个数private int column;//列private Stack<MazeNode> stack;public Maze( int row, int column) {this.row = row;this.column = column;mazeNodes = new MazeNode[row][column];stack=new Stack<MazeNode>();}//初始化value值public  void initValue() {System.out.println("请输入迷宫路径：（0表示可走，1表示不可走）");Scanner sc=new Scanner(System.in);for(int i=0;i<row;i++)for(int j=0;j<column;j++){mazeNodes[i][j]=new MazeNode(sc.nextInt(),i,j);}}//初始化每个结点的行走状态//--------->j  |//    上北                   |//左西               右东      \|///    下南                    i              private void initWayState() {for(int i=0;i<row;i++)for(int j=0;j<column;j++){//为1像墙不可达，故不用 判断墙的四周//四周都要判断，不要用else ifif(mazeNodes[i][j].getValue() == 0) {//东 为0可走就置able）if(j+1<column && mazeNodes[i][j+1].getValue() == 0) {mazeNodes[i][j].setWayState(Maze_Constant.WAY_EAST,Maze_Constant.WAY_ABLE);}//南if(i+1<row && mazeNodes[i+1][j].getValue() == 0) {mazeNodes[i][j].setWayState(Maze_Constant.WAY_SOUTH,Maze_Constant.WAY_ABLE);}//西if(j-1>=0 && mazeNodes[i][j-1].getValue() == 0) {mazeNodes[i][j].setWayState(Maze_Constant.WAY_WEST,Maze_Constant.WAY_ABLE);}//北if(i-1>=0 && mazeNodes[i-1][j].getValue() == 0) {mazeNodes[i][j].setWayState(Maze_Constant.WAY_NORTH,Maze_Constant.WAY_ABLE);}}      }}//从左上角找右下角的出路//找到一条就行public void goMaze() {initValue();initWayState();if(mazeNodes[0][0].getValue()!=0) {System.out.println("没有路径");return;}//用栈保存行走路线信息stack.push(mazeNodes[0][0]);while(!stack.isEmpty()) {MazeNode top=stack.peek();//获取栈顶端的元素//到右下角了if(top.getxPos()==row-1 && top.getyPos()==column-1) {break;}//获取栈顶元素位置int xPos=top.getxPos();int yPos=top.getyPos();//不用看越界，已经初始化过各方向状态了//避免成环//注意每次while循环  只走一步路，所以搭配else ifif(top.getWayState(Maze_Constant.WAY_EAST)) {//向东走stack.push(mazeNodes[xPos][yPos+1]);//将当前结点（x,y）的走过方向(东)封掉mazeNodes[xPos][yPos].setWayState(Maze_Constant.WAY_EAST, Maze_Constant.WAY_DISABLE);//将东边结点（x,y+1）的回路，西边方向封掉mazeNodes[xPos][yPos+1].setWayState(Maze_Constant.WAY_WEST, Maze_Constant.WAY_DISABLE); }else if(top.getWayState(Maze_Constant.WAY_SOUTH)) {//南stack.push(mazeNodes[xPos+1][yPos]);mazeNodes[xPos][yPos].setWayState(Maze_Constant.WAY_SOUTH, Maze_Constant.WAY_DISABLE);mazeNodes[xPos+1][yPos].setWayState(Maze_Constant.WAY_NORTH, Maze_Constant.WAY_DISABLE); }else if(top.getWayState(Maze_Constant.WAY_WEST)) {//西stack.push(mazeNodes[xPos][yPos-1]);mazeNodes[xPos][yPos].setWayState(Maze_Constant.WAY_WEST, Maze_Constant.WAY_DISABLE);mazeNodes[xPos][yPos-1].setWayState(Maze_Constant.WAY_EAST, Maze_Constant.WAY_DISABLE);}else if(top.getWayState(Maze_Constant.WAY_NORTH)) {//北stack.push(mazeNodes[xPos-1][yPos]);mazeNodes[xPos][yPos].setWayState(Maze_Constant.WAY_NORTH, Maze_Constant.WAY_DISABLE);mazeNodes[xPos-1][yPos].setWayState(Maze_Constant.WAY_SOUTH, Maze_Constant.WAY_DISABLE);}else if(!top.getWayState(Maze_Constant.WAY_EAST)&&!top.getWayState(Maze_Constant.WAY_WEST)&&!top.getWayState(Maze_Constant.WAY_NORTH)&&!top.getWayState(Maze_Constant.WAY_SOUTH)) {//说明进入死胡同结点（四周都不能走），从栈中删除栈顶元素，重找stack.pop();//删除栈顶元素}}show();}//找到路径后，需要将栈中的元素值改为可识别的private void show() {// TODO Auto-generated method stubif(stack.isEmpty()) {System.out.println("没有迷宫路径");return;//退出}while(!stack.isEmpty()) {MazeNode top=stack.peek();top.setValue(8);stack.pop();}System.out.println("路径已找到，如下(2代表行走 的路径)：");for(int i=0;i<row;i++) {for(int j=0;j<column;j++){System.out.print(mazeNodes[i][j].getValue()+" ");}System.out.println();}}
}

Maze_Constant.java


public class Maze_Constant {public static final int WAYSIZE=4;public static final int WAY_EAST=0;//东南西北public static final int WAY_SOUTH=1 ;public static final int WAY_WEST=2 ;public static final int WAY_NORTH=3 ;public static final boolean WAY_ABLE=true ;public static final boolean WAY_DISABLE=false ;}

MazeNode.java

public class MazeNode {private int value;//0或1//当前对象在二维数组中的位置private int xPos;//行private int yPos;//列private boolean[]  WayState;//4个元素代表4个方向public MazeNode(int value, int xPos, int yPos) {WayState =new boolean[Maze_Constant.WAYSIZE];this.value = value;this.xPos = xPos;this.yPos = yPos;}public int getValue() {// TODO Auto-generated method stubreturn value;}public void setWayState(int direction, boolean isAble) {// TODO Auto-generated method stubthis.WayState[direction]=isAble; }public int getxPos() {return xPos;}public int getyPos() {return yPos;}public boolean getWayState(int direction) {// TODO Auto-generated method stubreturn WayState[direction];}public void setValue(int i) {// TODO Auto-generated method stubvalue=i;}}

MazeTest.java


import java.util.Scanner;
import javax.xml.soap.SAAJResult;public class MazeTest {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("请输入行列数");Scanner sc=new Scanner(System.in);int row =sc.nextInt();int column=sc.nextInt();Maze maze=new Maze(row,column);maze.goMaze();}}

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测试数据及分析：

1.直接走出

2.需要回退，重新找路

3.不通，回退直到栈为空

代码：

Maze.java

Maze_Constant.java

MazeNode.java

MazeTest.java

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