在我们学习数据结构的时候都曾经见过迷宫游戏，迷宫游戏的实现其实并不难，但是，我们在实现每一个算法的时候都应该想一想这个问题的每一个解。最近，博主已经开始重温数据结构啦，记得我们以前学习这里的时候，老师会用队列来实现迷宫最优解的寻找，氮素呢，博主就是这么可爱，博主就是想试试用栈来找一下。
在实现之前让我们先来复习一下栈的特点：first in last out
对于栈这种数据结构我们只能在栈顶对其操作，根据实际情况可将其实现成链式或者顺序结构。但是一般情况下我们都会实现成顺序结构，因为栈的特点导致了顺序结构管理方便，并且CPU缓存利用率更高。下面我们来简单的讲解一下迷宫小游戏
为了避免用户操作的不便性，我们选择将迷宫提前写好放在一个叫做"Maze.h"的文件中
*第一行的两个数字是迷宫的行和列
我们解决迷宫寻路问题的基本思想是回溯。回溯是什么意思呢？ 就是说，找不到就回退的思想。今天我们的程序要解决的问题是寻找最优解，所以，迷宫的每一条路我们都要去走一遍，这样，我们才能找到最短的那条路。
我们先来看一下程序是怎么写的（如果喷，请轻点
）
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#pragma once
#include<cassert>
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<stack>
using namespace std;
struct Pos
{
size_t _x;
size_t _y;
Pos(size_t x, size_t y) :_x(x), _y(y)
{}
};
stack<Pos> min;
bool IsValid(int *a, Pos cur, size_t R, size_t C)
{
if ((a[cur._x*C + cur._y] == 0) && (cur._x < R) && (cur._y < C))
return true;
else
return false;
}
void PrintMap(int *Map, size_t m, size_t n)
{
for (size_t i = 0; i < m; i++)
{
for (size_t j = 0; j < n; j++)
{
std::cout << Map[i*n + j] << " ";
}
std::cout << std::endl;
}
}
void GetMaze(int *a,size_t Row,size_t Col,std::ifstream& fout)
{
size_t ch = 0;
for (size_t i = 0; i < Row; i++)
{
for (size_t j = 0; j < Col;)
{
ch = fout.get()-‘0‘;
if (ch == 0 || ch == 1)
{
a[i*Col + j] = ch;
j++;
}
else
continue;
}
}
PrintMap(a, Row, Col);
}
bool Check(int *a,Pos entry,int R,int C)
{
Pos Up = entry;
Pos Down = entry;
Pos Left = entry;
Pos Right = entry;
Down._x++;
Right._y++;
Up._x--;
Left._y--;
if (IsValid(a, Down, R, C) || IsValid(a, Up, R, C) ||
IsValid(a, Left, R, C) || IsValid(a, Right, R, C))
return true;
else
return false;
}
bool GamePlay(int *a, Pos entry, size_t R, size_t C)
{
assert(a);
stack<Pos> s1;
Pos man = entry;
Pos next = man;
Pos cur = entry;
while ( 1 )
{
if (!Check(a, man, R, C))
{
cout << "最佳路径长度:";
cout << min.size() << endl;
return true;
}
s1.push(man);
while (!s1.empty())
{
a[man._x*C + man._y] = 2;
if (man._x == (R - 1) || man._y == (C - 1))
{
cout << "Find&end" << endl;
if ((s1.size() < min.size()) || min.size() == 0)
min = s1;
while (!s1.empty())
{
cur = s1.top();
s1.pop();
if (Check(a, cur, R, C))
{
man = cur;
break;
}
}
if (s1.empty())
{
cout << "最佳路径长度:";
cout << min.size() << endl;
return true;
}
}
//********************************************下
next = man;
next._x++;
if (IsValid(a, next, R, C))
{
s1.push(man);
man = next;
continue;
}
//********************************************右
next = man;
next._y++;
if (IsValid(a, next, R, C))
{
s1.push(man);
man = next;
continue;
}
//********************************************左
next = man;
next._y--;
if (IsValid(a, next, R, C))
{
s1.push(man);
man = next;
continue;
}
//********************************************上
next._x--;
if (IsValid(a, next, R, C))
{
s1.push(man);
man = next;
continue;
}
else
{
man = s1.top();
s1.pop();
}
}
man = entry;
}
}
void GameTest()
{
//**********************从文件读入迷宫大小**********************
ifstream fout("Maze.txt");
stack<int> s1;
int Row = 0;
int Col = 0;
char ch = fout.get();
while (ch != ‘ ‘)
{
int tmp = ch - ‘0‘;
s1.push(tmp);
ch = fout.get();
}
int c = 0;
while (!s1.empty())
{
Row += s1.top()*(int)pow(10, c);
s1.pop();
c++;
}
ch = fout.get();
while (ch != ‘ ‘&&ch != ‘\n‘)
{
int tmp = ch - ‘0‘;
s1.push(tmp);
ch = fout.get();
}
c = 0;
while (!s1.empty())
{
Col += (int)s1.top()*(int)pow(10, c);
s1.pop();
c++;
}
int *a = new int[Row*Col];
//********************************************************
Pos entry(0, 1);
cout << endl << "*********** Map **********" << endl;
GetMaze(a, Row, Col, fout);
GamePlay(a, entry, Row, Col);
cout << endl << "*********** Map **********" << endl;
PrintMap(a, Row, Col);
fout.close();
}
**记得在打开文件的时候做异常处理哦。博主在这里就不改了，小伙伴们自己看看
上面的代码呢，其实写的非常的不好，尤其是在代码复用的方面，不过，博主今天只是来举个栗子，今后会更加注意，你们也要注意哦，上面是个反面教材
（请理解一个看见自己代码想吐的我）
解法详解：用一个全局的栈结构来存储最优路径 min
用一个局部的站结构来存储当前一次得出的路径 s1
每一步都需要判断上下左右四个方向是否可走
***注意：每次判断时将next的值先赋成当前的位置再进行加减否则产生副作用
两层循环：里面一层即当前一次寻路完成
外面一层即再也无路可循时我们获得了最优解
**嗯，再看一眼仍然觉得这个代码看得我辣眼睛（捂脸）。
请围观群众不吝赐教哦~
时间： 2024-10-12 12:13:39