Exp02 迷宫的求解

Author: Maskros

实验目的

输入迷宫，得到从入口到出口的(最短)路径

实验内容与要求

迷宫只有两个门，一个叫做入口，另一个叫做出口。把一只老鼠从一个无顶盖的大盒子的入口处赶进迷宫。迷宫中设置很多隔壁，对前进方向形成了多处障碍，在迷宫的唯一出口处放置了一块奶酪，吸引老鼠在迷宫中寻找通路以到达出口。求解迷宫问题，即找出从入口到出口的路径。

实验内容和实验步骤

分别通过深度优先搜索 (dfs) 和广度优先搜索 (bfs) 两种方法来实现实验要求

• 大体思路：
  • dfs $O(m\ast n)$？：
    • 结构体point 存储点的信息，maze[][]存图，visit[][]判断是否访问过，dir[4][2]用于存储四个方向，便于查找
    • stack s 栈用于存储最终路径
    • void dfs(int x,int y) 函数对坐标进行深度优先搜索，采用递归的思路，顺着一条路猛找，找不到返回上一级结点，直到找到为止。
    • void printpoint() 函数用于打印路径
    • void printmaze() 函数用于打印地图
  • bfs $O(m+n)$？：
    • 结构体node 存储点的信息，其中int l 表示从开始到该结点的距离，node father[][]数组用于存储当前节点的上一步是哪个结点，便于输出路径，其余变量同dfs
    • queue q 用于读入可走的路径，在bfs中使用
    • bool check(int x,int y) 函数用于判断当前结点是否可走
    • int bfs(node s) 函数，结束标志为队空，从当前结点依次遍历可走的方向，如果可以继续走就将可走结点入队，如果走到终点即返回最短路径长度
    • string to_string(int s) 函数用于将int类型转为string类型，便于输出路径
    • void print()函数根据father[][]从终点逆推打印路径
• 输入形式：首先输出两个正整数 $m$ , $n$ , 表示迷宫的有 $n$ 行 $m$ 列，接下来输入迷宫序列, 1 表示可以通过, 0 表示不能通过。
• 输出形式：以 bfs 实现的为例，首先输出最短路长度 lminl_{min}lmin​ , 接下来以 (xi,xi)(x_i,x_i)(xi​,xi​) -> $(x_j,y_j) $ … 表示这条路径，最后输出地图，用* 表示走过的路使结果更加直观；没有路径则输出-1

dfs实现(求一条路径)

//presented by Maskros - 2021/04/21
//dfs
#include
using namespace std;
int m,n;
char maze[20][20];	//map
int vis[20][20]={0};	//check if visited
int dir[4][2]={		//four directrions{0,-1},{-1,0},{0,1},{1,0}
};
char ans[20][20];	
struct point{	int x,y;	//coordinatechar d;		//Record directionpoint(){};point(int a,int b,char c):x(a),y(b),d(c){}
}pp;
char check(int x,int xx,int y,int yy){	//Check the direction of the pathif(xx>x) return 'D';if(xxy) return 'R';if(yy s;
void dfs(int x,int y){	//Depth first searchif(x>=m||x<0||y>=n||y<0) return ;	//Can't reachif(x==m-1&&y==n-1) {ed=true; return ;}	//reach destinationint nx,ny;for(int i=0;i<4;i++){nx=x+dir[i][0];ny=y+dir[i][1];if((nx=0&&ny=0) && vis[nx][ny]==0 && maze[nx][ny]=='1'){vis[nx][ny]=1;dfs(nx,ny);if(ed==true){ s.push(point(nx,ny,check(x,nx,y,ny))); return ; }	//Recursive search the path}}
}
void printpoint(){	//Print pathputchar('\n');char dd;bool st=false;while(!s.empty()){pp=s.top();s.pop();if(st) {dd=pp.d; cout<>m>>n;for(int i=0;i>maze[i][j];ans[i][j]=maze[i][j];}if(maze[0][0]=='0'||m==0||n==0||maze[m-1][n-1]=='0'){cout<<"no way";return 0;} else {ans[0][0]='*';vis[0][0]=1;} dfs(0,0);if(ed==false) {cout<<"no way"<

//presented by Maskros - 2021/04/21
//bfs
#include
using namespace std;
int m,n;
char maze[20][20];	//map
int vis[20][20]={0};	//check if visited
struct node{int x,y;	//coordinateint l;		//Path lengthnode(){}node(int a, int b):x(a),y(b),l(0){}node(int a, int b, int ll):x(a),y(b),l(ll){}
};
node father[20][20];	//The previous node of the current node in the path
queue q;	int dir[4][2]={		//four directions{0,-1},{-1,0},{0,1},{1,0}
};
bool check(int x,int y){	//Judge if can goif(x>=0 && x=0 && y "+s;maze[tt.x][tt.y]='*';if(tt.x==0 && tt.y==0) break;tt=father[tt.x][tt.y];}cout<>m>>n;for(int i=0;i>maze[i][j];}}if(!check(0,0)){ cout<<-1; return 0;}	//Special caseint lmin=bfs(node(0,0));	//Shortest path lengthif(lmin==-1) cout<<-1;else {cout<

Test 1
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1 1 1 1 1
0 0 0 0 1
1 1 1 1 1
1 0 0 0 0
1 1 1 1 1Test 2
1 1
1Test 3
1 5
1 1 0 1 1Test 4
4 4
1 1 1 0
1 0 1 1
1 1 1 0
1 0 0 1Test 5
9 7
1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0 1
1 1 1 1 1 1 1
1 0 1 0 0 0 0
1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 1 0 1
1 0 1 1 1 1 1
1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 1 1 0 1

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