数据结构课程设计，迷宫问题求解
2024-04-23 03:57:29
数据结构课程设计（C语言编写），迷宫问题求解，要求找到出路，并要求获取路径和方向。
一、设计思路：
1．物理存储结构：
① 迷宫数据存储于一个结构体中，数据值放置于二维数组中用0表示通路，数据1表示障碍，走过的路变为-1，行列数分别放于不同的整数。
② 路径存储于一个栈中，最好采用顺序栈存储，采用链栈，队列也可，各有好处，本人选择链栈，减少产生溢出情况。
③ 将路径的点，路径的方向，存放于一个结构体中。
2．逻辑算法：
① 迷宫数组的遍历操作与栈的操作相结合。
② 从入口开始，寻找下一个可同行点，只要可同行，将此刻的方向，坐标进栈，存储信息。
③ 设计循环结构，判断四周是否有路。
While（1）{
If(){……}
else if(){……}
else if(){……}
else if(){……}
else{……}
}
先判断四个方向是否为0（此处包括-1走过的路），若都不为零，则出栈，出栈一次后，再取栈顶元素，相当于退后了一步，记住，出栈必须判断是否为空，不然回到原点时，若其他方向有出路，会出现报错情况。
二、技巧：
由于数组可能会产生越界问题，故此得强行设定入口，让编写的迷宫比用户输入的多出四周围墙，这样对迷宫进行数组和栈的操作时，不会出现越界问题。 用户友好型：为了给广大用户增加乐趣，本人设定的迷宫操作，有初始化截面，菜单选择，并且在数字迷宫外，设定了动态迷宫的版本，根据动态迷宫，用户可通过操作方向来确定要走的方向，大大增强了迷宫的交互性和友好性。
三、扩展之处：
设定动态迷宫，增强交互性能。拓展多个模式的用户选择。由于用户按键的不确定性，防止用户操作失误，设定按键失误操作，可选择是否退出。在用户进行游戏的同时，进行清屏，不然会造成乱糟糟一团，影响用户体验。
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
#include<windows.h>
#include<conio.h>
typedef int datatype;//位置
typedef struct drect {int x, y;int dir;
}drect;//栈
typedef struct node {struct drect data;struct node* next;
}node;//初始化一个栈
node* first()
{node* p = (node*)malloc(sizeof(node));p->next= NULL;return p;
}//进栈
void push(node* s, int x, int y, int dir) {node* p =(node*)malloc(sizeof(node));p->data.x = x;p->data.y = y;p->data.dir = dir;p->next = s->next;s->next = p;//return s;
}//出栈
node* output(node* s, int x, int y, int dir) {if (s== NULL)return 0;node* p ;p = s->next;s->next = p->next;return p;
}//创建地图
void creatmap(int a[][100], int x, int y) {int k;srand(time(0));for (int i = 0; i < x; i++) {for (int j = 0; j < y; j++) {if (i == 0 || i == x - 1) {a[i][j] = 1;}if (j == 0 || j == y - 1) {a[i][j] = 1;}else if ((i != 0 && i != x - 1) && (j != 0 && j != y - 1)) {a[i][j] = 0;}}}for (int i = 1; i < x - 1; i++) {for (int j = 1; j < y - 1; j++) {if (j < y / 3) {//规范随机数个数产生数量k = rand() % (y - 1);a[i][k] = 1;}}}
}//寻找出路
//right 1 under 2 left 3 on 4
int find(node*s , int a[][100], int w, int h, int x1, int y1, int x2, int y2, int x, int y)
{node* p;int dir;// = 1;push(s, 1, 0, 1);while ((x!=x2||y!=y2)&& (x != x1 || y != y1)){if ( a[x][y + 1] == 0) {a[x][y] = -1;dir = 1;push(s, x, y, dir); y++;}else if ( a[x + 1][y] == 0) {a[x][y] = -1;dir = 2;push(s, x, y, dir);x++;}else if ( a[x][y - 1] == 0) {a[x][y] = -1;dir = 3;push(s, x, y, dir);y--;}else if ( a[x - 1][y] == 0) {a[x][y] = -1;dir = 4;push(s, x, y, dir);x--;}else{a[x][y] = -1;p = output(s, x, y, dir);if (p) {x = p->data.x;y = p->data.y;dir = p->data.dir;free(p);}}}if (x == x2 && y == y2) {push(s, x, y, 0);return 1;}return 0;}void print_map(int a[][100],int w,int h) {printf("迷宫为：\n");for (int i = 0; i < w + 2; i++) {for (int j = 0; j < h + 2; j++) {a[1][0] = 0;a[1][1] = 0;a[w + 1][h] = 0;printf("%d ", a[i][j]);}printf("\n");}
}void print_foot(node* s,int i) {if (i) {printf("迷宫为：\n");while (s->next != NULL) {s = s->next;int a = s->data.x;int b = s->data.y;int c = s->data.dir;printf("(%d,%d)->%d\n", a, b, c);}}elseprintf("没有出口！\n");
}///以下为动态迷宫游戏！！int find_run_foot(char hyb[][200]) {int x = 1, y = 1;char ch;//hyb[1]=" ";for (int i = 0; i <= 20; i++){puts(hyb[i]);}hyb[1][0] = ' ';while (1){ch = _getch();if (ch == 's') {if (hyb[x + 1][y] == ' ') {hyb[x][y] = ' ';x++;hyb[x][y] = 'o';}}else if (ch == 'w') {if (hyb[x - 1][y] == ' ') {hyb[x][y] = ' ';x--;hyb[x][y] = 'o';}}else if (ch == 'a') {if (hyb[x][y - 1] == ' ') {hyb[x][y] = ' ';y--;hyb[x][y] = 'o';}}else if (ch == 'd'){if (hyb[x][y + 1] == ' ') {hyb[x][y] = ' ';y++;hyb[x][y] = 'o';}}else {system("cls");printf("其他按键会退出游戏，你是否继续？1-是，其他-否\n");int dle;scanf_s("%d", &dle);system("cls");if (dle == 1) {break;}else{system("cls");for (int i = 0; i <= 20; i++){puts(hyb[i]);}continue;}}system("cls");for (int i = 0; i <= 20; i++){puts(hyb[i]);}if (x == 19 && y == 27){break;}}system("cls");Sleep(1000);printf("游戏结束！\n");system("cls");return 0;
}int run_foot(int slect_slect) {char hyb1[200][200] = {"############################","o ### ## ### ## ###########","## #### #########","### #### ## ###### ### ##","### ### ######### ### ## ##","### ###### ### ## ##","### ## #### ###### ## ##","# ## #### ########### ##","# #### ## ###### ##","### ### ## ##### #######","### ###### ### # ##","# ###### #### ###### ##","# # ###### ####### #### # ##","# # ## ## #### # ##","# ##### ## #### ## ##","# ## ## #### ###### # ##","#### ## ## ## #### # ##","# ## ## ## ## # # #","# ##### ## ##### ## # # ####","# # ###### # # ","############################",};char hyb2[200][200] = {"############################################################################","o # ## ### # #### ##### ###### #### ####### ##### #### ## ### ######","## ## #### # ### # ##### #### ## ### #######","##### ## ### ### ##### ### ## ## ### # ## ####### ##### #### ## ### ### #","## # ### ##### ### ## ## ### # ## ## #### ## ### ### ##","## ## ## # # ### ##### # #### ## ### # # ## #### ### # ## ## ### ### ###","##### ## # # ##### ### ## ## # ## ## ## ## ## ### ## ### ###","## ## ## ### # # ## # ## ### #### ## #### ### #### ## # # ### ###","## ## ## ### # # ## ## ### # #### ### ## #### ## # # ####","## ##### ### # # ## ## # # ###### #### # ### ## #### ## # #####","## ## ## ### # ## # ## ###### #### ####### # # # #######","## ## ## # ## # # ### ## ## # ## # #### ####### # ### # ## # # #####","## ##### ### ### # #### ### # ## # # #### ## ## ### ## ## # # # #####","## ## ## ### ### ##### ### # ## # # #### ### ### ##### # # # ## # # #######","## ## ## ### # ## ##### # # ## # # #### ## ## #### # ## ## ####","## ## ## ### ## ##### ## ## ## # # ### ## #### #### #### ##","## ## ## ## # ## ##### ## ## ## # # ## ## ## ##### ##### #####","## ##### ### ### ##### ## ## ## # # #### ##### # # ## ### # ##","## ## ###### ### ## ## ## ## # # #### ## ## # # ## ## # # ##","## ## ## ### ### ## ## # ## # #### #### ## ## ## # ## ## ##### ","############################################################################",};char hyb[200][200];for (int i = 0; i < 200; i++) {for (int j = 0; j < 200; j++) {if (slect_slect == 1) {hyb[i][j] = hyb1[i][j];}else if (slect_slect == 2) {hyb[i][j] = hyb2[i][j];}}}find_run_foot(hyb);return 0;
}//主函数
int main()
{printf("-------欢迎来到迷宫小游戏------\n");printf("------------版本1.0------------\n");printf("------------vs2019下运行---------------\n");printf("说明：本游戏要时间加载，请耐心等待！\n");Sleep(500);system("cls");printf("抵制不良游戏，做优秀的联大学子！\n");printf("作者：黄渝斌（北京联合大学），计算机科学与技术专业\n");printf("游戏说明：抵制不良游戏，做优秀的联大学子！\n");printf("本游戏源代码将上传博客CSDN，搜索用户“梵高的猪v”，借用原代码请标明出处！\n");Sleep(1000);system("cls");printf("等待游戏中………………\n");printf("游戏说明：用户请先初始化一个迷宫，然后根据自己需要是否要进行其他选择！\n");Sleep(1000);system("cls");node* s;s = first();int a[100][100];int week;int w, h;int x1 = 1, y1 = 0,x2,y2, x = 1, y = 1;int count = 0;int slect;while (1) {printf("--------请选择版本型号----------\n");printf("--------1-静态迷宫1.0-----------\n");printf("--------2-动态迷宫1.0--------\n");printf("--------0-退出游戏-----------\n");printf("请输入版本型号：\n");scanf_s("%d",&slect);system("cls");if (slect == 1) {while (1) {printf("-------1-初始化迷宫------------\n");printf("-------2-打印迷宫--------------\n");printf("-------3-出路迷宫--------------\n");printf("-------0-退出游戏--------------\n");printf("请输入你要选择的功能：\n");scanf_s("%d", &week);system("cls");if (week == 1) {printf("请输入你要创建的迷宫大小：\n");scanf_s("%d%d", &w, &h);creatmap(a, w + 2, h + 2);count++;}else if (week == 2) {if (count > 0) {print_map(a, w, h);count++;}else {printf("请先初始化一个迷宫！\n");Sleep(1000);system("cls");continue;}}else if (week == 3) {if (count > 0) {x2 = w + 1;y2 = h;int i = find(s, a, w, h, x1, y1, x2, y2, x, y);print_foot(s, i);count++;}else {printf("请先初始化一个迷宫！\n");Sleep(1000);system("cls");continue;}}else if (week == 0) {system("cls");printf("---------------游戏结束！--------------\n");Sleep(1000);break;}int m;printf("请选择是否执行程序!\n");printf("1-true,0-fasle\n");scanf_s("%d", &m);system("cls");if (m == 1) {continue;}elsesystem("cls");printf("---------------游戏结束！--------------\n");Sleep(1000);break;}}else if (slect == 2) {int slect1;printf("游戏说明：该游戏控制的方向如下：w（上）s（下）a（左）d（右）。\n若无法移动，可按住alt键在进行操作！\n");Sleep(1000);system("cls");printf("------------请输入选项！----------\n");printf("------------1-简单模式------------\n");printf("------------2-困难模式------------\n");printf(" …… \n");printf("------------0-退出游戏------------\n");scanf_s("%d",&slect1);system("cls");if (slect1 == 1) {run_foot(1);continue;}else if (slect1 == 2) {run_foot(2);continue;}else if (slect1 == 0) {continue;}else {printf("-----其他选项待开发！----");Sleep(1000);continue;}}else if(slect==0){break;}else {printf("其他大型迷宫待开发中！");continue;}}return 0;
}
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