用队列解迷宫问题

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  队列是一种先进先出的机制,用队列来解迷宫问题的思想如下:

  将起点标记为已走过并入队列;

  while (队列非空)

  {

        出队一个点p;

    

        if (p这个点是终点)

        {

            break;

        }

    

        否则沿下,右,上,左四个方向探索相邻的点

        if (和p相邻的点有路可走,并且还没走过)

        {

            将相邻的点标记为已走过并入队,它的前趋就是刚出队的p点;

        }

    }

    

    if (p点是终点)

    {

        while (p点有前趋)

        {

            打印p点的坐标;

            p点 = p点的前趋;

        }

    }

    else

    {

        没有路线可以到达终点;

    }

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#include <stdio.h>

#define MAX_ROW    8

#define MAX_COL    8

typedef struct point

{

    int row;

    int col;

}Point;

Point queue[MAX_ROW * MAX_COL];

unsigned int head = 0;

unsigned int tail = 0;

unsigned int flag = 0;

int maze[MAX_ROW][MAX_COL] = {

    0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0,

    0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1,

    0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1,

    1, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1,

    1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1,

    1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1,

    0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1,

    1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0,

};

Point FootPrints[MAX_ROW][MAX_COL] = {

    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},

    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},

    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},

    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},

    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},

    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},

    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},

    {{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1}},

};

void Print_Maze(void)

{

    int i = 0, j = 0;

    for(i = 0; i < MAX_ROW; i++)

    {

        for(j = 0; j < MAX_COL; j++)

        {

            printf(“%2d”, maze[i][j]);

        }

        printf(“\n”);

    }

    printf(“*************************************\n”);

}

int QueueEmpty(void)

{

    return    head == tail;

}

void InQueue(Point p)

{

    queue[tail++] = p;

}

Point OutQueue(void)

{

    if(! QueueEmpty())

    {

        return    queue[head++];

    }

}

void Print_Foot(void)

{

    Point p = {MAX_ROW-1, MAX_COL-1};

    while(FootPrints[p.row][p.col].row != -1)

    {

        printf(“{%d, %d} \n”, p.row, p.col);

        p = FootPrints[p.row][p.col];

    }

    printf(” seccess out ! \n”);

}

void VisitPoint(int row, int col, Point p)

{

    Point tempPoint = {row, col};

    maze[row][col] = 2;/*访问的点要标记为2*/

    InQueue(tempPoint);/*访问的点要入队列*/

    FootPrints[row][col] = p;/*当前点的坐标记录上一个点的坐标*/

}

int main(void)

{

    Point p = {0, 0};/*设定出发点*/

    maze[p.row][p.col] = 2;/*访问过的点标记为2*/

    InQueue(p);/*访问的点要入队列*/

    

    while(! QueueEmpty())

    {

        Print_Maze();/*打印迷宫图*/

        

        p = OutQueue();/*出队列*/

        if((p.row+1 == MAX_ROW) && (p.col+1 == MAX_COL))

        {

            printf(“it’s go out ! \n”);

            flag =  1;

            break;

        }

        if((p.row+1 < MAX_ROW) && (maze[p.row+1][p.col] == 0))

        {

            VisitPoint(p.row+1, p.col, p);

        }

        if((p.col+1 < MAX_COL) && (maze[p.row][p.col+1] == 0))

        {

            VisitPoint(p.row, p.col+1, p);

        }

        if((p.row-1 >= 0) && (maze[p.row-1][p.col] == 0))

        {

            VisitPoint(p.row-1, p.col, p);

        }

        if((p.col-1 >= 0) && (maze[p.row][p.col-1] == 0))

        {

            VisitPoint(p.row, p.col-1, p);

        }

    }

    if(flag)

    {

        Print_Foot();

    }

    else

    {

        printf(“No Path ! \n”);

    }

    return    0;

}

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    从打印的结果可以看出,这个算法的特点是沿着每个点的各个方向同时展开搜索,每个可以走通的方向轮流往前走一步,这称为广度优先搜索
(BFS,Breadth First Search)。广度优先搜索是一种步步为营的策略,每次都从各个方向探索一步,将前线推进一步,队列中的元素总是由各个
方向上可以走得通的点组成的,可见正是队列先进先出的性质使这个算法具有了广度优先的特点。广度优先搜索还有一个特点是可以找到从起点到
终点的最短路径,而深度优先搜索找到的不一定是最短路径。
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    原文作者:迷宫问题
    原文地址: https://blog.csdn.net/qingtian_huaguoshan/article/details/17629915
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