寻路算法 --- 深度寻路算法

深度寻路：大地图空旷地形适用于不一定要找到最佳路径的情况尽量每个角落都走遍

广度寻路：不需要回退一定能找到最佳路径循环多小地图

#include <iostream>
using namespace std;#include <graphics.h>#include "MyStack.h"//格子宽高
#define SPACE   80//Y   竖着 行数
#define ROWS  10
//X   横着 列数
#define COLS  10
//状态          路   墙
enum states{ Road,Wall };
//4个方向可以试探-> 人为规定试探方向 枚举
enum direct{p_up,p_down,p_left,p_right};//用数组下标区分地图上的某一个位置
class MyPoint{
public:int row, col;          //为了操作方便,写成公有属性-> 行 列friend bool operator==(const MyPoint& p1, const MyPoint& p2);
};bool operator==(const MyPoint& p1, const MyPoint& p2){//双目运算符一般声明为友元if ((p1.row == p2.row) && (p1.col == p2.col) ) return true;return false;
}//辅助地图-> 地图元素不同
class PathNode{
public://states     val;    //地图上的值direct       dir;        //当前试探方向bool        isFind;     //是否走过
};//图片变量
IMAGE pos, ren, road, wall;void printMap(int map[ROWS][COLS], MyPoint pos);         //显示地图
void drawMap(int map[ROWS][COLS],MyPoint pos);int main(){initgraph(SPACE*COLS, SPACE*ROWS,SHOWCONSOLE);       //窗口宽高loadimage(&road, "road.bmp", SPACE, SPACE, true);loadimage(&wall, "wall.bmp", SPACE, SPACE, true);loadimage(&ren, "ren.bmp", SPACE, SPACE, true);loadimage(&pos, "pos.bmp", SPACE/2, SPACE/2, true);  //点//地图int map[ROWS][COLS] = {{ Wall, Wall, Wall, Wall, Wall, Wall, Wall, Wall, Wall, Wall },{ Wall, Road, Wall, Road, Road, Wall, Wall, Road, Road, Wall },{ Wall, Road, Wall, Road, Wall, Wall, Wall, Road, Wall, Wall },{ Wall, Road, Wall, Road, Road, Road, Wall, Road, Wall, Wall },{ Wall, Road, Road, Road, Wall, Road, Wall, Road, Wall, Wall },{ Wall, Road, Wall, Wall, Wall, Road, Wall, Road, Wall, Wall },{ Wall, Road, Wall, Wall, Wall, Road, Road, Road, Road, Wall },{ Wall, Road, Wall, Road, Road, Road, Wall, Road, Wall, Wall },{ Wall, Road, Wall, Road, Wall, Road, Wall, Road, Road, Wall },{ Wall, Wall, Wall, Wall, Wall, Wall, Wall, Wall, Wall, Wall }};//辅助地图-> 1.记录每个点的当前试探方向 2.记录每个点有没有走过PathNode pathMap[ROWS][COLS] = { p_up };/* 有3个元素的情况 记录地图上的值,需要原地图的值拷贝到辅助地图中-> 如果只有两个元素可以不考虑for (int i = 0; i < ROWS; i++){for (int j = 0; j < COLS; j++){pathMap[i][j] = map[i][j];}}*/MyPoint begPos = { 1, 1 };//起点 MyPoint endPos = { 8, 8 };//终点while (1);return 0;
}void drawMap(int map[ROWS][COLS], MyPoint pos){for (int i = 0; i < ROWS; i++){for (int j = 0; j < COLS; j++){if (i == pos.row && j == pos.col){putimage(j*SPACE, i*SPACE, &ren);}else if (Wall == map[i][j]){putimage(j*SPACE, i*SPACE, &wall);}else if (Road == map[i][j]){putimage(j*SPACE, i*SPACE, &road);}}}
}
void printMap(int map[ROWS][COLS], MyPoint pos){system("cls");for (int i = 0; i < ROWS; i++){for (int j = 0; j < COLS; j++){if (i == pos.row && j == pos.col){cout << "人";}else if (Wall == map[i][j]){cout << "墙";}else if (Road == map[i][j]){cout << "  ";}}cout << endl;}
}

深度寻路算法思想

有4个可以移动的方向，需要逐个去尝试、去找 -> 一般会人为规定试探的顺序

1. 只走直线，总共有四个方向可以试探，没有八个方向用来试探(不能走斜线)
        人为规定试探顺序      一般来说是顺时针或逆时针-> 走格子类的游戏，地图中有很多个宝箱，不知道宝箱在哪里，用深度寻路算法，从某个地方出发，一路去找，每个角落都去走一遍，把每个宝箱都打开. . .
        这里按照上下左右的顺序-> 给每一个格子都人为设置试探顺序：每一个格子一开始都是往上走，一定是按照上、下、左、右的顺序
       并且记录每个点的当前试探方向-> 节约时间，往上试过了，往下试过了，就没必要重复试探，直接往左边开始. . .
   2. 走过的标记为走过-> 判断是否能走：1.判断是路，不是障碍物 2.并且没有走过
   3. 回退机制-> 上、下、左、右都不能走的情况，不能直接寻路结束，应该有回退机制
       3.1 每走一步把每一个点的坐标都入栈
       3.2 需要回退的时候
           3.2.1 删除栈顶元素
           3.2.2 跳到当前栈顶元素处

所有的回退，存档，函数传参都是栈结构实现的：利用先进后出的特性，可以存数据，可以很好地记录顺序，需要撤销、回退时，非常方便

人物到达死胡同，需要回退，只需要把栈顶元素删掉，让人物跳到当前栈顶处即可，就实现了回退，要加入元素，在当前栈顶入栈

注意：回退时，已经把它从栈中删掉了，所以，从起点找到终点后，当前栈中记录的元素为蓝色部分-> 即从起点找到终点的路径，实际走的路线为红色部分

1.已知当前点的坐标，找试探点-> 在辅助地图中记录了当前点的当前试探方向

2.判断试探点是否能走，如果能走，走的时候标记点已经走过了，要入栈如果不能走：

2.1.(前面三个方向中某一个能走)试探方向改变

2.2.(第四个方向还是不能走) 回退，删除栈顶元素，跳到当前栈顶元素处即可

3.判断是否结束循环

3.1找到终点了

3.2没有找到终点，但是栈空了-> 整个地图都找遍了

//准备一个栈-> 栈中存坐标MyStack<MyPoint> stack;//起点标记为走过pathMap[begPos.row][begPos.col].isFind = true;//起点入栈stack.push(begPos);//当前点的坐标MyPoint currentPos = begPos;//试探点-> 用于试探MyPoint searchPos;//是否找到终点bool isFindEnd = false;//循环寻路while (1){searchPos = currentPos;//让试探点==当前点switch (pathMap[currentPos.row][currentPos.col].dir){//判断当前点的当前试探方向-> 辅助地图case p_up:              //上searchPos.row--;    //1 找到试探点 试探点==当前点 当前点的当前试探方向往上 y-1//2 判断试探点是否能走//试探方向改变-> 前面3个方向不管能不能走都直接改 当前点的 试探方向-> 节约代码pathMap[currentPos.row][currentPos.col].dir = p_down;       //枚举类型不能直接++ 采用赋值的方式if (pathMap[searchPos.row][searchPos.col].isFind == false &&//没有走过map[searchPos.row][searchPos.col] == Road){//试探点的值Road 是路 可以走//2.1 能走   currentPos = searchPos;//走  pathMap[currentPos.row][currentPos.col].isFind = true; //辅助地图中标记走过 stack.push(currentPos);//入栈}//else{//2.2 不能走//}                break;case p_down:          //下searchPos.row++;  //1 找到试探点//2 判断是否能走//试探方向改变pathMap[currentPos.row][currentPos.col].dir = p_left;if (pathMap[searchPos.row][searchPos.col].isFind == false &&//没有走过map[searchPos.row][searchPos.col] == Road){//是路 可以走//2.1 能走   currentPos = searchPos;//走  pathMap[currentPos.row][currentPos.col].isFind = true;//标记走过 stack.push(currentPos);//入栈}break;case p_left:          //左searchPos.col--;  //1 找到试探点//2 判断是否能走//试探方向改变pathMap[currentPos.row][currentPos.col].dir = p_right;if (pathMap[searchPos.row][searchPos.col].isFind == false &&//没有走过map[searchPos.row][searchPos.col] == Road){//是路 可以走//2.1 能走   currentPos = searchPos;//走  pathMap[currentPos.row][currentPos.col].isFind = true;//标记走过 stack.push(currentPos);//入栈}break;case p_right:         //右searchPos.col++;  //1 找到试探点-> 往右不需要修改试探方向//2 判断是否能走if (pathMap[searchPos.row][searchPos.col].isFind == false &&//没有走过map[searchPos.row][searchPos.col] == Road){//是路 可以走//2.1 能走   currentPos = searchPos;//走  pathMap[currentPos.row][currentPos.col].isFind = true;//标记走过 stack.push(currentPos);//入栈}else{//2.2.2 第四个方向还不能走  //回退stack.pop();                 //删除栈顶元素currentPos = stack.getTop(); //跳到当前栈顶元素处-> 获取当前栈顶元素}break;}//end of switch (pathMap[currentPos.row][currentPos.col].dir)printMap(map, currentPos);           //每一步都做一次打印drawMap(map, currentPos);Sleep(300);//3 判断是否结束循环//3.1 找到终点了结束循环if (endPos == currentPos){//需要运算符重载-> 没有与这些操作数匹配的"=="运算符isFindEnd = true;     //不知道是由于栈空还是找到终点结束循环-> 需要做标记 如果找到终点标记它为真break;}//3.2 栈空了结束循环if (stack.isEmpty()) break;}if (isFindEnd){//找到终点cout << "喜大普奔，找到终点啦!" << endl;while (!stack.isEmpty()){//栈不等于空 打印路径 栈顶->栈底-> 逆着打印cout << "(" << stack.getTop().row << "," << stack.getTop().col << ") ";putimage(stack.getTop().col*SPACE + SPACE/4, stack.getTop().row*SPACE + SPACE / 4, &pos);stack.pop();//退掉一个}cout << endl;}

MyStack.h

#pragma once
//数组描述栈
//pArr[0] 栈底   pArr[size-1] 栈顶
#include <iostream>
using namespace std;template<class T>
class MyStack
{T*     pArr;       //指向动态数组int     size;       //描述动态数组元素个数int     capacity;   //当前空间
public:MyStack(){pArr = NULL;capacity = size = 0;}~MyStack(){_clear();}//入栈void push(const T& data);//出栈T pop();//遍历栈   栈底到栈顶void travel();//获取栈顶元素T getTop()const{ return pArr[size - 1]; }//判断栈是否为空bool isEmpty()const{return (0 == size);}//返回栈中元素个数int getSize()const{ return size; }
private:void _clear();
};
template<class T>
void MyStack<T>::_clear(){if (pArr){delete[] pArr;pArr = NULL;capacity = size = 0;}
}template<class T>
//遍历数组
void MyStack<T>::travel(){cout << "MyStack   capacity:" << capacity << ",size:" << size << ":";for (int i = 0; i < size; i++)cout << *(pArr + i) << " ";cout << endl;
}
template<class T>
//入栈
void MyStack<T>::push(const T& data){//0 判断是否需要开空间if (size >= capacity){//计算新开空间大小capacity = capacity +(((capacity >> 1) > 1) ? (capacity >> 1) : 1);//1 开空间  T* pNew = new T[capacity];if (pArr){//2 原有数据拷贝过来memcpy(pNew, pArr, sizeof(T)*size);//3 释放原有内存段delete[] pArr;}//4 pArr指向新内存段pArr = pNew;}//5 新数据进来pArr[size++] = data;
}template<class T>
//出栈
T MyStack<T>::pop(){if (size > 0){T temp = pArr[size - 1];size--;//cout << "出栈成功!" << endl;return temp;}//cout << "出栈失败!" << endl;//return (T)NULL;
}

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