本文实例为大家分享了C语言实现简单的数据结构迷宫实验，供大家参考，具体内容如下 分析： 迷宫实验主要有两部分操作，其一是对迷宫的生成，其二是寻路使用栈的操作。 步骤：
本文实例为大家分享了C语言实现简单的数据结构迷宫实验，供大家参考，具体内容如下
分析：迷宫实验主要有两部分操作，其一是对迷宫的生成，其二是寻路使用栈的操作。
步骤：
一、.h文件
1、首先是迷宫的生成，可以使用随机数种子生成，但主要逻辑部分并不在此，所以在这里直接写死，固定下来。
定义一个坐标类型的结构体，和二维数组迷宫：
typedef struct {
int x;
int y;
}Pos;
//迷宫类型
typedef struct {
int square[10][10] =
{
{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},
{1,0,0,0,0,0,0,0,0,1},
{1,1,1,1,0,1,1,1,0,1},
{1,0,0,0,0,1,0,1,0,1},
{1,0,1,1,1,1,0,1,1,1},
{1,0,0,0,0,1,0,0,0,1},
{1,0,1,1,0,0,0,1,0,1},
{1,0,1,1,1,0,1,1,1,1},
{1,0,0,0,1,0,0,0,0,1},
{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},
};
}Maze;
typedef Pos SElemType;
2、然后是对栈的声明，栈里储存的元素为坐标类型
//顺序栈
#define MAXSIZE 50
typedef struct {
SElemType *base;
SElemType *top; //栈顶指针
int stacksize;
}SqStack;
3、栈操作函数声明
typedef int Status; #define OK 1; #define ERROR 0; //栈的相关操作 //初始化栈 Status initStack(SqStack &s); //压栈 Status push(SqStack &s, SElemType e); //出栈 SElemType pop(SqStack &s); //清空栈 Status clearStack(SqStack &s); //摧毁栈 void destroyStack(SqStack &s); //遍历栈 Status stackTravel(SqStack s);
4、迷宫操作函数声明
//初始化迷宫(同时生成起始点和终点) void initMaze(Maze &maze); //打印迷宫 void showMaze(Maze maze); //寻找出路；传入一个迷宫和栈找出出路 void findWay(Maze &maze,SqStack &s); //判断该点的四个方向是否有通路，有就前进 Pos isExit(Pos p, Maze maze);
二、.cpp文件
1、导入所需头文件
#include "pch.h" #include <iostream> #include<time.h> #include<stdlib.h> using namespace std;
2、栈操作实现
//构造空栈
Status initStack(SqStack &s) {
s.base = new SElemType[MAXSIZE];
if (!s.base)
{
exit(OVERFLOW);//分配失败
}
s.top = s.base;
s.stacksize = MAXSIZE;
return OK;
}
//入栈
Status push(SqStack &s, SElemType e) {
//判断栈满
if (s.top-s.base == s.stacksize)
{
return ERROR;
}
//存入元素,*为取指针的值
s.top++;
*s.top = e;
return OK;
}
//出栈,用e返回栈顶值
SElemType pop(SqStack &s) {
SElemType e;
//判断栈为空
if (s.top == s.base)
{
//若为空则返回一个（-1，-1）的点，判断由外部调用时进行
e.x = -1;
e.y = -1;
return e;
}
e = *s.top;
s.top--;
return e;
}
Status clearStack(SqStack &s) {
s.top = s.base;
return OK;
}
void destroyStack(SqStack &s) {
s.top = NULL;
s.stacksize = 0;
free(s.base);
}
Status stackTravel(SqStack s) {
while (s.top != s.base)
{
s.base++;
Pos p = *s.base;
//输出走过的路径
cout <<"("<<p.x<<","<<p.y<<")"<< "-->";
if ( p.x == 0 || p.y == 0|| p.x == 9 ||p.y == 9)
{
//终点输出为“End”
cout << "End";
}
}
cout << endl;
return 0;
}
3、迷宫操作实现
///////////////////////////////////////迷宫操作////////////////////////////////
//初始化函数，传入一个迷宫，随机生成起点和终点，由于起点有一定限制，所以这里起点也固定为几个最合适的点
void initMaze(Maze &maze) {
//生成随机数
srand((unsigned)time(NULL));
int index = rand() % 36 + 1;
int start = index % 6 + 1;
//生成起始点数值为‘s'
switch (start)
{
case 1:
maze.square[1][1] = 's';
break;
case 2:
maze.square[3][8] = 's';
break;
case 3:
maze.square[3][6] = 's';
break;
case 4:
maze.square[6][8] = 's';
break;
case 5:
maze.square[8][3] = 's';
break;
case 6:
maze.square[8][8] = 's';
break;
}
//随机生成终点'e'表示
while (index = rand()%36+1)
{
//出口在顶部
if (index >1 &&index<10 && maze.square[1][index-1]!='s')
{
maze.square[0][index-1] = 'e';
break;
}
//出口在右侧
else if (index>10 &&index <19)
{
if (maze.square[index-10][8] != 1 && maze.square[index-10][8]!='s') {
maze.square[index-10][9] = 'e';
break;
}
}
//底部出口
else if (index >19&&index<28)
{
if (maze.square[8][index - 19] != 's' && maze.square[8][index - 19] != 1) {
maze.square[9][index - 19] = 'e';
break;
}
}
//左侧出口
else if (index >28 && index <=36)
{
if (maze.square[index-28][1] != 1 &&maze.square[index-28][1] != 's')
{
maze.square[index - 28][0] = 'e';
break;
}
}
}
}
void showMaze(Maze maze) {
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
if (maze.square[i][j] == 1)
{
cout << "* ";
}
else if (maze.square[i][j] == 0)
{
cout << " ";
}
else
{
cout << (char)maze.square[i][j]<<" ";
}
}
cout << endl;
}
}
//寻找迷宫路径
void findWay(Maze &maze,SqStack &s) {
//首先遍历找出起始点和终点并保存下来
Pos start,end;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
for (int j = 0; j < 10; j++) {
if (maze.square[i][j] == 's')
{ //起点压入栈内
start.x = i;
start.y = j;
push(s, start);
}
else if (maze.square[i][j] == 'e')
{ //出口
end.x = i;
end.y = j;
}
}
}
//寻找路径
Pos go = start;
//直到找到出口才结束
while ( s.top->x != end.x || s.top->y != end.y)
{
//获得下一步坐标
Pos path = isExit(go, maze);
if (path.x != go.x || path.y != go.y)
{
//前进
maze.square[path.x][path.y] = 'p';
push(s, path);
go = path;
}
//如果所有放向都走不通（即返回的点是传入的点），则将其标为“@”，出栈到上一个点，继续判断
else
{
//走不通pop
maze.square[path.x][path.y] = '@';
pop(s);
go = *s.top;
}
}
maze.square[end.x][end.y] = 'e';
}
//判断返回下一步路径（顺序：右下左上），传入所处位置，从右边开始判断是否又通路或者出口，有就返回哪个方向上的点
Pos isExit(Pos p,Maze maze) {
Pos tempP = p;
if (maze.square[tempP.x][tempP.y+1] == 0 || maze.square[tempP.x][tempP.y + 1] == 'e')
{
tempP.y++;
}
else if(maze.square[tempP.x+1][tempP.y] == 0 || maze.square[tempP.x +1][tempP.y] == 'e')
{
tempP.x++;
}
else if (maze.square[tempP.x][tempP.y - 1] == 0 || maze.square[tempP.x][tempP.y - 1] == 'e')
{
tempP.y--;
}
else if (maze.square[tempP.x - 1][tempP.y] == 0 || maze.square[tempP.x - 1][tempP.y] == 'e')
{
tempP.x--;
}
return tempP;
}
三、main函数调用
int main()
{
while (true)
{
//创建一个迷宫
Maze maze;
initMaze(maze);
//初始化一个栈
SqStack S;
initStack(S);
cout << "*****************************" << endl;
cout << "* 1、生成迷宫 2、退出 *" << endl;
cout << "*****************************" << endl;
cout << "请输入你的选择：";
int select = 0;
cin >> select;
if (select == 1)
{
cout << "生成随机起点和出口迷宫：" << endl;
showMaze(maze);
cout << "生成迷宫路径：" << endl;
findWay(maze, S);
stackTravel(S);
showMaze(maze);
cout << endl;
}
if (select == 2)
{
clearStack(S);
break;
}
}
return 0;
}
四、评价
这是个叫简易的迷宫，但基本实现了迷宫的寻路逻辑，可改进的地方有：
1、因为很多地方写死了，所以复用性不高，可以用循环遍历来随机生成起点，同理迷宫的生成也是这样
2、判断路径可以用递归调用实现前进逻辑
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持自由互联。