(数据结构c语言课程设计报告

数据结构

课程设计报告

设计题目：迷宫求解

专 业 机电一体化

班 级 08专接本

学 生

学 号 104910252011

指导教师 高在村

完成时间 2011. 5

目录

一.实验内容3

二.需求分析3

三．总体设计3

四．详细设计5

五．代码9

六.测试14

七. 总结16

参考文献17

一.实验内容

任务：可以输入一个任意大小的迷宫数据，用非递归的方法求出一条走出迷宫的路径，并将路径输出；

要求：界面友好，函数功能要划分好；总体设计应画一流程图；程序要加必要的注释；要提供程序设计方案；程序一定要经得起测试；宁可功能少一点，也要能运行起来，不能运行的程序是没有价值的。

二.需求分析

1.可以输入一个任意大小的迷宫数据，用非递归的方法求出一条走出迷宫的路径，并将路径输出；

要求：使用非递归算法。

2.用户可以根据自己的需求进行输入所需的迷宫，其中1表示迷宫的墙壁，0表示迷宫的通路，从而建立自己的迷宫；

3.用户还可以自己设计迷宫的入口坐标，当然也可以设计出口了；

4.程序执行的命令包括：

(1)构造栈Stack, T 描述迷宫中当前位置的结构类型, LinkNode链表结点三个类,其中Stack是Linknode的友元类.

(2)构造存取迷宫的二维指针GetMaze(int &m,int &n)

(3)恢复迷宫Restore(int **maze,int m,int n) (

4)在迷宫中寻找一条通路Mazepath(int **maze,int m,int n)

(5)输出所找到的通路PrintPath()

(6) 定义当前位置移动的4个方向move数组.

三．总体设计

㈠存储结构：

首先用二维指针存储迷宫数据，迷宫数据由用户输入。

一个以链表作存储结构的栈类型，然后编写一个求解迷宫的递归或非递归程序。求得的通路以三元组(i，j，d)形式输出，其中：(i，j)指示迷宫中的一个坐标，d表示走到下一坐标的方向(东、南、西、北四个方向所用代表数字，自行定义)。

1．从入口出发，顺着某一个方向进行探索，若能走通，则继续往前进；否则沿着原路退回，换一个方向继续探索，直至出口位置，求得一条通路。假如所有可能的通路都探索到而未能到达出口，则所设定的迷宫没有通路。

迷宫的入口点的下标为(1，1)，出口点的下标为(m，n)。为处理方便起见，可在迷宫的四周加一圈障碍。对于迷宫的任一位置，均可约定有东、南、西、北四个方向可通。经过的位置把0变为-1，带输出迷宫路径后在恢复迷宫院士为止

2. 本程序有三个模块：

⑴ 主程序模块

⑵ 三个类模块即其对象：实现栈链表抽象数据类型；

⑶ 迷宫二维指针单元模块：存储迷宫,,寻路径,输出迷宫,恢复迷宫。

(二)流程图

四．详细设计

(一).基本算法：

首先用二维指针存储迷宫数据，迷宫数据由用户输入。

一个以链表作存储结构的栈类型，然后编写一个求解迷宫的递归或非递归程序。求得的通路以三元组(i，j，d)形式输出，其中：(i，j)指示迷宫中的一个坐标，d表示走到下一坐标的方向(东、南、西、北四个方向所用代表数字，自行定义)。

迷宫的过程可以模拟为一个搜索的过程：每到一处，总让它按东、南、西、北4个方向顺序试探下一个位置；如果某方向可以通过，并且不曾到达，则前进一步，在新位置上继续进行搜索；如果4方向都走不通或曾经到达过，则退回一步，在原来的位置上继续试探下一位置。

每前进或后退一步，都要进行判断：若前进到了出口处，则说明找到了一条通路；若退回到了入口处，则说明不存在通路。

用一个二维指针数组迷宫表示迷宫，数组中每个元素取值“0”(表示通路)或“1”(表示墙壁)。迷宫的入口点在位置(1，1)处，出口点在位置(m,n)处。设计一个模拟走迷宫的算法，为其寻找一条从入口点到出口点的通路。

二维数组的第0行、第m+1行、第0列、第m+1列元素全置成“1”， 表示迷宫的外墙；第1行第1列元素和第m行第m列元素置成“0”， 表示迷宫的入口和出口；其余元素值用GetMaze函数获取.

假设当前所在位置是(x,y)。沿某个方向前进一步，它可能到达的位置最多有4。

如果用二维数组move记录4方向上行下标增量和列下标增量，则沿第i个方向前进一步，可能到达的新位置坐标可利用move数组确定：