算法思想
广度优先搜索算法的基本思想是：从初始状态S开始，利用规则，生成下一步可能的状态。构成树的下一层节点，检查是否出现出口G，若未出现，就对该层所有状态节点，分别顺序利用规则。生成再下一层的所有状态节点，直到出现目标状态为止。
程序实现
- 定义结构体和相关数组
int head, rear, size = 0, num = 0;
typedef struct node {
int x, y;
struct node *next;
} node_t;
node_t b[N], way[N]; //队列b，和记录路径坐标的结构体数组
int a[N][N]; //构造地图
- 打印最短路径
void print_path() {
int i;
for(i = num - 1 ; i >= 0 ; i--) {
printf("(%d, %d)\n", way[i].x, way[i].y);
}
}
- 将整个地图周围用1围起来，方便搜索
void surround() {
int i , j ;
for(i = 0 ; i< size + 2 ; i++) {
for(j = 0 ; j < size + 2 ; j++) {
if(i == 0 || i == size + 1 || j == 0 || j == size + 1) {
a[i][j] = 1;
}
}
}
}
- 初始化队列
void init() {
head = 0;
rear = 0;
}
- 弹出队列成员
node_t *pop() {
node_t *p;
p = &b[head];
head++;
return p;
}
- 将走过的点信息加入队列，next为指向上一个节点数据的指针
void record(int x ,int y ,node_t * next) {
b[rear].x = x;
b[rear].y = y;
b[rear].next =next;
rear++;
}
- 遍历地图，查找路径
void travel() {
node_t *temp;
record(1, 1, NULL);
while(1) {
if(head >= rear) return;//当队头和队尾相等时，退出
temp = pop();
//当走到终点时，用way数组又保存返回到起点的路径
if(temp -> x == size && temp->y == size) {
//将第一个数据的next指针指向空，作为返回起点的终止条件。
while(temp != NULL) {
way[num].x = temp->x - 1;
way[num].y = temp->y - 1;
num++;
temp = temp->next;
}
return;
}
//遍历四个方向，只要满足条件，就加入队列
if(a[temp->x][temp->y - 1] != 1) {
record(temp->x, temp->y - 1, temp);
a[temp->x][temp->y - 1] = 1;
}
if(a[temp->x][temp->y + 1] != 1) {
record(temp->x ,temp->y + 1 ,temp);
a[temp->x][temp->y + 1] = 1;
}
if(a[temp->x - 1][temp->y] != 1) {
record(temp->x - 1 ,temp->y, temp);
a[temp->x - 1][temp->y] = 1;
}
if(a[temp->x + 1][temp->y] != 1) {
record(temp->x + 1, temp->y, temp);
a[temp->x + 1][temp->y] = 1;
}
}
}
- 主函数
int main() {
printf("请输入一个N*N的迷宫大小N：");
scanf("%d", &size);
memset(a, 0, sizeof(a));
int i, j;
printf("请输入迷宫内部构造(0表示通路，1表示墙壁)：\n");
for(i = 1 ; i < size + 1 ; i ++) {
for(j = 1 ; j < size + 1; j++) {
if(scanf("%d", &a[i][j]) == EOF) {
return 0;
}
}
}
surround();
init();
travel();
print_path();
return 0;
}
运行结果
