迷宫的两种解法，第一种求出了全部路径(C语言实现)

题目：

4. 读取file4.txt 文件中的字符数据，该文件中的数据用来描述一个正方形的迷宫，“#” 表示不可到达的地方，“—” 表示 可以到达的地方， 迷宫的 入口 和 出口都 在正方形的某个边上，要求找到 从 入口 到出口的 所有 路径（不走重复的路），并将每一种路径显示出来，显示方法 是 把 “—”改为“+”，

并将所有解保存到 file4_answer.txt

 

例如：file.txt中存放的 字符数据为：

# - # # # #
# - - - # #
- - # - - #
# - - - - #
# - # - - #
# # # - # #

 

则输出结果：

# + # # # #
# + + + # #
-  -  # + + #
# -  -  - + #
# -  # + + #
# # # + # #

 

# + # # # #
# + + + # #
-  - # + + #
#  - - + + #
#  - # + - #
# # # + # #

# + # # # #
# + + + # #
-   - # + - #
#  - - + + #
# - # + + #
# # # + # #

# + # # # #
# + + + # #
-   - # + - #
#   - - + - #
#  - # + - #
# # # + # #

# + # # # #
# +  - - # #
-  + # - - #
# + + + + #
# - # + + #
# # # + # #

# + # # # #
# + - - # #
-  + # - - #
# + + + - #
# - # + - #
# # # + # #

# + # # # #
#  + - - # #
- + # + + #
# + + + + #
#  - # + + #
# # # + # #

 

   

 

第一种解法：用栈，主要是回溯法，深度优先搜索路径

 

#include<stdio.h>
#include<windows.h>

char maze_char[20][20];//存储从文件中读取的'-''#'字符，构成迷宫
int m,n;
int direct[4][2]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};//右下左上四个方向
int remark[100][2];
int step=1;
int end_i,end_j;

//判断是否可以走
int can_go(int i,int j)
{
 int k;
 if(maze_char[i][j]=='#')
  return 0;
 for(k=0;k<step;k++){//判断此步是否已在路径中，在的话，返回0，否则构成回路
  if(i==remark[k][0]&&j==remark[k][1])
   return 0;
 }
 return 1;
}
//写入文件
void write()
{
 FILE *fp;
 int k,i,j;

 for(k=0;k<step;k++){//把路径上的-号变成+号
  maze_char[remark[k][0]][remark[k][1]]='+';
 }
 //打印路径
 puts("--迷宫路径（以第一行第一个-号为入口，最后一行第一个-号为出口）----");
 for(i=1;i<m-1;i++){
  for(j=1;j<n-1;j++)
   printf("%c  ",maze_char[i][j]);
  printf("\n");
 }

    if((fp=fopen("document/file4_answer.txt","a"))==NULL)
 {
  printf("can not open the file!!!\n");
  exit(0);
 }  
 fputs("\n***********************************************\n",fp);
 for(i=1;i<m-1;i++){
  for(j=1;j<n-1;j++)
  {
            fputc(maze_char[i][j],fp);
   fputc(' ',fp);
  }
  fputc('\n',fp);
 }
 if(fclose(fp))
 {
  printf("can not close the file!!!\n");
  exit(0);
 }
 //写完文件后，把路径的+号变成-号
 for(k=0;k<step;k++){
  maze_char[remark[k][0]][remark[k][1]]='-';
 }
}
//搜索路径
void search(int i,int j)
{
 int k=0;
 if(i==end_i&&j==end_j){//找到出口
         write();
   return;
 }
 for(k=0;k<4;k++){
  if(can_go(i+direct[k][0],j+direct[k][1])){
   remark[step][0]=i+direct[k][0];
   remark[step][1]=j+direct[k][1];
   step++;
   search(i+direct[k][0],j+direct[k][1]);
   step--;//search完四个方向后，返回上一个路径
  }
 }
}

void main()
{
 char ch;
 int i=1,j=1;//m和n表示m*n维的迷宫(为了便宜判断，以m*n是围上一层墙的迷宫)
 FILE *fp; 

 if((fp=fopen("document/file4.txt","r"))==NULL)
 {
  printf("can not open the file!!!\n");
  exit(0);
 }

    //从文件中读取迷宫
 while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
 {
  if(ch=='\n')
  {
   j=1;
   i++;
  }
  else if(ch!=' ')//丢弃空格
  {
   if(i==1&&ch=='-')//第一行的第一个'-'作为入口
   {
    remark[0][0]=i;
    remark[0][1]=j;
   }
            maze_char[i][j]=ch;
   j++;
  }
 }
 m=i+2;
 n=j+1;
 for(j=1;j<n-1;j++)
  if(maze_char[m-2][j]=='-'){//把最后一行的第一个'-'作为出口
   end_i=m-2;
   end_j=j;
   break;
  }
 //给迷宫围上一层墙
    for(i=0;i<m;i++){
       maze_char[0][i]='#';
       maze_char[m-1][i]='#';
 }
    for(j=0;j<n;j++){
       maze_char[j][0]='#';
       maze_char[j][n-1]='#';
 }
    puts("----迷宫----");
 for(i=1;i<m-1;i++){
  for(j=1;j<n-1;j++)
   printf("%c  ",maze_char[i][j]);
  printf("\n");
 }
 search(remark[0][0],remark[0][1]);

 

 }

 

第二种解法: 用队列，广度优先搜索

 

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
typedef struct node
{
 int i,j,pre;
}Node;
Node remark[100];//记录每一个位置所能到达的位置
int count=1;//记录remark中元素的个数
char maze_char[20][20];//存储从文件中读取的'-''#'字符，构成迷宫
int direct[4][2]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};//右下左上四个方向

void search(int front)
{
 int k;
 int i=remark[front].i;
 int j=remark[front].j;
 if(front>=count)
  return ;
 for(k=0;k<4;k++)
 {

  if(maze_char[i+direct[k][0]][j+direct[k][1]]=='-'&&maze_char[i+direct[k][0]][j+direct[k][1]]!='*'){
   if(remark[remark[front].pre].i==i+direct[k][0]&&remark[remark[front].pre].j==j+direct[k][1])
   {
   }else{
       remark[count].i=i+direct[k][0];
        remark[count].j=j+direct[k][1];
       remark[count].pre=front;
                maze_char[i+direct[k][0]][j+direct[k][1]]='*';
       count++;
   }
  }
 }
 search(front+1);
}

void main()
{
 char ch;
 int i=1,j=1,m=0,n=0;//m和n表示m*n维的迷宫(为了便宜判断，以m*n是围上一层墙的迷宫)
 int end_i,end_j;
 FILE *fp;
 if((fp=fopen("document/file4.txt","r"))==NULL)
 {
  printf("can not open the file!!!\n");
  exit(0);
 }

    //从文件中读取迷宫
 while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
 {
  if(ch=='\n')
  {
   j=1;
   i++;
  }
  else if(ch!=' ')//丢弃空格
  {
   if(i==1&&ch=='-')//第一行的第一个'-'作为入口
   {
    remark[0].i=i;
    remark[0].j=j;
    remark[0].pre=-1;
   }
            maze_char[i][j]=ch;
   j++;
  }
 }
 m=i+2;
 n=j+1;
 for(j=1;j<n-1;j++)
  if(maze_char[m-2][j]=='-'){
   end_i=m-2;
   end_j=j;
  }
 //给迷宫围上一层墙
    for(i=0;i<m;i++){
       maze_char[0][i]='#';
       maze_char[m-1][i]='#';
 }
    for(j=0;j<n;j++){
       maze_char[j][0]='#';
       maze_char[j][n-1]='#';
 }
   
 for(i=0;i<m;i++){
  for(j=0;j<n;j++)
   printf("%c  ",maze_char[i][j]);
  printf("\n");
 }
 search(0);

    for(i=0;i<count;i++){
  if(remark[i].i==end_i&&remark[i].j==end_j){
   j=i;
   while(remark[j].pre>=0){
    maze_char[remark[j].i][remark[j].j]='+';
    j=remark[j].pre;
   }
  }
  else
   maze_char[remark[i].i][remark[i].j]='-';
 }
 maze_char[remark[0].i][remark[0].j]='+';
    printf("***************************************************\n");
 for(i=0;i<m;i++){
  for(j=0;j<n;j++)
   printf("%c  ",maze_char[i][j]);
  printf("\n");
 }
    //把改变后的maze_char写到文件file4_answer.txt中
    if((fp=fopen("document/file4_answer.txt","w"))==NULL)
 {
  printf("can not open the file!!!\n");
  exit(0);
 }  
 for(i=1;i<m-1;i++){
  for(j=1;j<n-1;j++)
  {
            fputc(maze_char[i][j],fp);
   fputc(' ',fp);
  }
  fputc('\n',fp);
 }
 if(fclose(fp))
 {
  printf("can not close the file!!!\n");
  exit(0);
 }
 }