DFS求解迷宫问题(输出所有的路径)

问题:给出一个n*n的迷宫,起点为(0,0),终点为(n-1,n-1).可以向上、下、左、右四个方向走.

任务:1.判断是否有可行路径

           2.如果有可行路径,输出所有的可行路径.

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如下图所示,当前位置为中间点,如果中间点不是终点,那么会从4个方向进行下一步探测,进入到一个新的点之后,再从4个方向(事实上不会)再进行同样的探测.之前走过的点需要将这个点标记为[走过].

《DFS求解迷宫问题(输出所有的路径)》

代码如下:

#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;

int maze[10][10];//迷宫
int vis[10][10];//记录迷宫中的某个位置是否访问过
int n,m;

int dir[4][2] = {{0,1},{0,-1},{1,0},{-1,0}};//四个方向

struct point//位置
{
	int x,y;
} p;

stack<point> path,temp;//记录路径,temp是一个临时变量,和path一起处理路径

int count;//路径条数

void dfs(int x,int y)//x,y:当前位置
{
	if(x==n-1 && y==m-1)//成功---下面处理路径问题
	{
		cout << "******************路径"<< ++count <<  "******************" << endl;
		while(!path.empty())//将path里面的点取出来,放在temp里面
		{//path从栈顶-栈底的方向,路径是从终点-起点的顺序
			point p1 = path.top();
			path.pop();
			temp.push(p1);
		}
		while(!temp.empty())
		{//输出temp里面的路径,这样刚好是从起点到终点的顺序
			point p1 = temp.top();
			temp.pop();
			path.push(p1);//将路径放回path里面,因为后面还要回溯!!!
			cout << "(" << p1.x << "," << p1.y << ")" << endl;
		}
		return;
	}

	if(x<0 || x>=n || y<0 || y>=m)//越界
		return;
	
	//如果到了这一步,说明还没有成功,没有出界
	for(int i=0;i<4;i++)//从4个方向探测
	{
		int nx = x + dir[i][0];
		int ny = y + dir[i][1];//nx,ny:选择一个方向,前进一步之后,新的坐标
		if(0<=nx && nx<n && 0<=ny && ny<m && maze[nx][ny]==0 && vis[nx][ny]==0)
		{//条件:nx,ny没有出界,maze[nx][ny]=0这个点不是障碍可以走,vis[nx][ny]=0说明(nx,ny)没有访问过,可以访问
			
			vis[nx][ny]=1;//设为访问过
			p.x = nx;
			p.y = ny;
			path.push(p);//让当前点进栈

			dfs(nx,ny);//进一步探测

			vis[nx][ny]=0;//回溯
			path.pop();//由于是回溯,所以当前点属于退回去的点,需要出栈
		}
	}
}

int main()
{
	count = 0;
	freopen("in.txt","r",stdin);//读取.cpp文件同目录下的名为in.txt的文件

	p.x = 0;
	p.y = 0;
	path.push(p);//起点先入栈

	cin >> n >> m;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		for(int j=0;j<m;j++)
		{
			vis[i][j] = 0;
			cin >> maze[i][j];
		}
	}
	dfs(0,0);

	return 0;
}

在.cpp文件同目录下添加一个in.txt文件,内容为:

5 6
0 1 0 0 0 1
0 0 0 1 0 0
1 0 1 0 0 1
1 0 0 1 0 1
1 1 0 0 0 0

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运行结果如下:

《DFS求解迷宫问题(输出所有的路径)》


小结:

1.栈的基本用法如下:

头文件:#include<stack>

定义栈:stack<point> path;

元素point p入栈:path.push(x);

栈顶元素出栈:path.pop();

获取栈顶元素:point p1 = path.top();

判断栈空:path.empty();


2.用栈记录路径的时候要采用两个栈的原因有两个:

一是,在到达终点时候,需要将所有元素输出,输出结束之后,还需要将元素放回栈path中,因为本次递归结束之后,还要回溯,如果栈空的话,回溯的时候没有办法进行.所以需要一个临时栈temp,让所有元素出栈,然后放回path.

二是,由于path中自栈顶向栈底,是路径的逆序,需要一个个出栈放入临时栈temp中,在从temp出栈,这样才是从起点到终点的正确顺序的路径.

    原文作者:DFS
    原文地址: https://blog.csdn.net/ten_sory/article/details/66975811
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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