回溯算法实现求解迷宫(C语言)

回溯算法

回溯算法是递归算法的特殊形式，其基本的思想是首先一条路走到底，能走则走，不能走则退回到上一个结点，选择另一个方向尝试；

回溯算法求解迷宫

可将迷宫问题分成两个结构体，一个结构体将迷宫作为整体，存放迷宫的路口个数，路口集合以及迷宫的出口，另一个结构体用于存放每个路口的方向；
(一)结构体定义

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct
{
    
    
 int left;  //向左
 int forward; //向前
 int right;  //向右
}InterSection;
typedef struct
{
    
    
 int mazeSize; //路口个数
 InterSection *intSec;  //路口集合
 int Exit;  //出口
}Maze;

(二)设计回溯搜索算法

int TravMaze(Maze *m,int currSetValue)
//currSetValue表示当前所处的路口
{
    
    
 //currSetValue>0表示有路径存在，可以继续探索发现一条路径
 if(currSetValue>0)
 {
    
    
  if(currSetValue==m->Exit)  //递归出口
  {
    
    
   printf("%d <==",currSetValue);  //输出出口
   return 1;
  }
  //向左探索
  else if(TravMaze(m,m->intSec[currSetValue].left)==1)
  {
    
    
   printf("%d <==",currSetValue);
   return 1;
  }
  //向前探索
  else if(TravMaze(m,m->intSec[currSetValue].forward)==1)
  {
    
    
   printf("%d <==",currSetValue);
   return 1;
  }
  //向右探索
  else if(TravMaze(m,m->intSec[currSetValue].right)==1)
  {
    
    
   printf("%d <==",currSetValue);
   return 1;
  }
 }
 return 0;  //currSetValue=0表示无路径存在,返回0;
}

释：当一条路走到头发现走不通时返回0，这时选择代码向下运行，选择另一个方向，继续探索，直到返回1，此时最后的路就是迷宫的解；
(三)创建迷宫

void CreatMaze(char *filename,Maze *m)
{
    
    
 //按文件Filename中存放的数据创建迷宫m
 FILE *fp;
 int i;
 if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL)
 {
    
    
  printf("数据文件无法打开");
  return;
 }
 fscanf(fp,"%d",&m->mazeSize);
 //建立mazaSize+1个元素的数组
 m->intSec=(InterSection *)malloc(sizeof(InterSection)*(m->mazeSize+1));
 for(i=1;i<=m->mazeSize;i++)
 {
    
    
  fscanf(fp,"%d%d%d",&m->intSec[i].left,&m->intSec[i].forward,&m->intSec[i].right); //读入所有路口结构体数据
 }
 fscanf(fp,"%d",&m->Exit);  //读入出口数值
 fclose(fp);
}

(四)主函数设计

void main()
{
    
    
 Maze m;  //定义一个迷宫结构体
 int start=1;
 CreatMaze("Maze1.dat",&m);  //创建迷宫，将迷宫结构体的地址传给CreatMaze函数
 if(TravMaze(&m,start))
 {
    
    
  printf("\n此迷宫的一条通路入上");
 }
 else printf("\n此迷宫");
 system("pause");
}

运行过程

运行结果