数据结构程序设计课题Word格式文档下载.docx

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题目内容4

设计思想说明4

数据结构设计5

3算法的设计6

定义坐标（X，Y）:

6

定义方向：

定义/链表结点：

定义栈：

7

定义迷宫定义移动的4个方向：

4各模块的伪码算法8

根据输入产生一个8*8的迷宫：

8

探索路径函数：

11

输出迷宫14

5函数的调用关系图17

自动生成迷宫运行情况18

7心得体会19

参考文献20

附录20

1概述

1.1课程设计目的

本次课程设计是迷宫求解问题，主要是模拟从入口到出口的通路。

程序中的数据采取的是“栈”作为数据的逻辑结构，并且使用链式存储结构，即是实现一个以链表作存储结构的栈类型。

本课程设计实现了链栈的建立，入栈，出栈，判断栈是否为空的方法，关键的是迷宫通路路径的“穷举求解”和递归求解的方法。

1.2开发环境

具有Intel酷睿i3处理器且满足以下要求的计算机：

4GB内存，500GB硬盘；

安装VisualC++。

1.3任务分配

两人一起查找相关资料，整合并进行探讨。

其中一人通过查找的资料先行拟定文件的大纲，初步定稿后，然后再由另一个人进行进一步加工，细化，最后两人一起核实文件，进行进一步的升华，最终完成该任务。

2需求分析

2.1题目内容

以一个m*n的长方阵表示迷宫，0和1分别表示迷宫中的通路和障碍。

设计一个程序，对任意设定的迷宫，求出一条从入口到出口的通路，或得出没有通路的结论。

2.2设计思想说明

计算机解迷宫通常用的是“穷举求解”方法，首先从迷宫的入口开始，如果该位置就是迷宫出口，则已经找到了一条路径，搜索工作结束。

否则从入口出发，顺着某个方向进行探索，若能走通，则继续往前进，否则沿着原路退回，换一个方向继续探索，直至出口位置，求得一条通路。

假如所有可能的通路都探索到而未能到达出口，则所设的迷宫没有通路。

可以用二维数组存储迷宫数据，通常设定入口点的下标为（1，1），出口点的下标为（n,n）。

为处理方便起见，可在迷宫的四周加一圈障碍。

对于迷宫中任一位置均可约定有东、南、西、北四个方向可通。

要实现上述算法，需要用到栈的思想。

栈里面压的是走过的路径，若遇到死路，则将该位置在栈的顶层）弹出，再进行下一次判断；

若遇到通路，则将该位置压栈并进行下一次判断。

如此反复循环，直到程序结束。

此时，若迷宫有通路，则栈中存储的是迷宫通路坐标的倒序排列，再把所有坐标顺序排列好后，即可得到正确的迷宫通路。

2.3数据结构设计

（1）以一个m*n的长方阵表示迷宫，0和1分别表示迷宫中的通路和障碍。

迷宫的四周有一圈障碍。

（2）程序输出的结果以三元组（i,j,di）的形式输出，其中：

（i,j）指示迷宫中的一个坐标，di表示走到下一坐标的方向，di的取值为0、1、2、3分别表示北、东、南、西。

（3）若设定的迷宫存在通路，则以方阵形式将迷宫及其通路输出到标准输出文件上，对于迷宫中的每个方块，有上下左右4个方块相邻，第i行第j列的当前方块的位置记为（i,j）,规定上方方块为方位0，并按顺时针方向递增编号。

在试探过程中，假设按从方位0到方位3的顺序查找下一个可走的方块。

（4）先将入口进栈（其初始方位设置为-1），在栈不空时循环：

取栈顶方块（不退栈），若该方块是出口，则输出栈中所有方块即为路径，否则，找下一个可走的相邻方块，若不存在这样的方块，说明当前路径不可能走通，则回溯。

也就是恢复当前方块为0后退栈；

若存在这样的方块，则将这个可走的相邻方块进栈（其初始方位设置为-1）。

3算法的设计

3.1定义坐标（X，Y）

#include<

iostream>

fstream>

usingnamespacestd;

structCoor

{

introw;

intcolumn;

intdirection;

};

3.2定义方向

structMove

3.3定义/链表结点

structLinkNode

Coordata;

LinkNode*next;

3.4定义栈

classstack

private:

LinkNode*top;

public:

stack（）;

~stack（）;

voidPush（Coordata）;

CoorPop（）;

CoorGetPop（）;

voidClear（）;

boolIsEmpty（）;

3.5定义迷宫定义移动的4个方向

Movemove[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};

6、几个函数功能的描述:

ow==（）.row&

&

（）.column==（）.column））

（Temp2）;

ow;

olumn;

（）.column==（）.column）

ow-temp->

;

olumn-temp->

ow==（）.row&

//列坐标方向

if（a==1）temp->

=1;

//方向向下，用1表示

elseif（b==1）temp->

=2;

//方向向右，用2表示

elseif（a==-1）temp->

=3;

//方向向上，用3表示

elseif（b==-1）temp->

=4;

//方向向左，用4表示

（temp->

data）;

//把新位置入栈

deletetemp;

}

cout<

<

"

坐标（row,column,direction）中x在指向当前位置所在的行数，y指向当前位置所在的列数，"

direction表示下一位置走向。

endl;

//输出路径，包括行坐标，列坐标，下一个位置方向

while（!

（））//栈非空，继续输出

{

data=（）;

cout<

'

（'

'

"

//输出行坐标，列坐标

switch//输出相应的方向

{

case1:

cout<

↓）\n"

break;

case2:

→）\n"

case3:

↑）\n"

case4:

←）\n"

case0:

）\n"

}

}

voidPrintPath2（intm,intn,stackp,int**maze）//输出路径

迷宫的路径为\n"

for（inti=0;

i<

m+2;

++i）

for（intj=0;

j<

n+2;

++j）

cout<

maze[i][j]<

"

cout<

endl;

voidRestore（int**maze,intm,intn）//恢复迷宫

inti,j;

for（i=0;

i<

m+2;

i++）//遍历指针

for（j=0;

j<

n+2;

j++）

if（maze[i][j]==8）//恢复探索过位置，即把-1恢复为0

maze[i][j]=0;

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