数据结构-迷宫问题-Toy模板网

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1、题目描述

题目链接：迷宫问题
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注意不能斜着走！

2、题目分析

（1）0为可以走，1不能走且只有唯一一条通路
（2）我们可以通过判断上下左右来确定路是否能通过，再设置如果走过的路就用 2 来标记，这样就不会走回头路了，如果有多条能通过，只选择一条路来走
（3）当我们遇到死胡同时，应该返回到上一个位置，再重新判断其他路是否可以走，没有就继续往回退，直到找到下一条路来，像这样的我们就要用到递归了。
（4）因为坐标是2个数据所以我们创建一个结构体来记录坐标。
（5）我们在一进到函数就先保存坐标，再找其他的路，如果没有找到就说明这是一条死胡同，我们就要往后退，再这个过程我们还需要将进来保存的坐标给拿出来，这种后进先出的的数据结构是栈，所以我们要借助栈来实现，不懂栈的可以看看哦：栈
（6）因为栈是先进后出的，所以这跟题目要求不符合，所以我们要再创建一个栈，将另一个栈的数据倒到新的栈里，再输出就符合题目要求了
（7）注意：输出的格式、在结尾还要释放栈和创建的数组、题目可能要求多组测试用例

3、代码实现

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
//定义结构体，标记坐标
typedef struct Postion {
    int row;//行
    int col;//列
} PT;
///
//栈
typedef PT STDataType;//结构体类型
typedef struct Stack {
    STDataType* a;
    int top;//元素个数
    int capacity;//空间大小
} ST;

void StackInit(ST* ps);
void StackDestory(ST* ps);
// 入栈
void StackPush(ST* ps, STDataType x);
// 出栈
void StackPop(ST* ps);
STDataType StackTop(ST* ps);

int StackSize(ST* ps);
bool StackEmpty(ST* ps);

void StackInit(ST* ps) {
    assert(ps);

    ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);
    if (ps->a == NULL) {
        printf("malloc fail\n");
        exit(-1);
    }

    ps->capacity = 4;
    ps->top = 0;
}

void StackDestory(ST* ps) {
    assert(ps);
    free(ps->a);
    ps->a = NULL;
    ps->top = ps->capacity = 0;
}

// 入栈
void StackPush(ST* ps, STDataType x) {
    assert(ps);

    // 满了-》增容
    if (ps->top == ps->capacity) {
        STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a,
            ps->capacity * 2 * sizeof(STDataType));
        if (tmp == NULL) {
            printf("realloc fail\n");
            exit(-1);
        }
        else {
            ps->a = tmp;
            ps->capacity *= 2;
        }
    }

    ps->a[ps->top] = x;
    ps->top++;
}

// 出栈
void StackPop(ST* ps) {
    assert(ps);
    // 栈空了，调用Pop，直接中止程序报错
    assert(ps->top > 0);

    //ps->a[ps->top - 1] = 0;
    ps->top--;
}

STDataType StackTop(ST* ps) {
    assert(ps);
    // 栈空了，调用Top，直接中止程序报错
    assert(ps->top > 0);

    return ps->a[ps->top - 1];
}

int StackSize(ST* ps) {
    assert(ps);

    return ps->top;
}

bool StackEmpty(ST* ps) {
    assert(ps);

    return ps->top == 0;
}

///
ST Pata;//栈
//判断是否有路
bool IsPass(int** maze, int N, int M, PT pos) {
    //（1）判断是否越界
    //（2）判断坐标是否为0
    if (pos.row >= 0 && pos.row < N
        && pos.col >= 0 && pos.col < M
        && maze[pos.row][pos.col] == 0
        ) {
        return true;
    }
    else {
        return false;
    }

}

//打印
void PrintPatar(ST*pata) {
    //再设置一个栈
    ST patar;
    StackInit(&patar);
    //将pata这个栈倒到patar栈里
    while (!StackEmpty(pata)) {
        StackPush(&patar, StackTop(pata));
        StackPop(pata);
    }
    while (!StackEmpty(&patar)) {
        PT top = StackTop(&patar);
        printf("(%d,%d)\n", top.row, top.col);//按照题目的要求打印
        StackPop(&patar);
    }
    //释放
    StackDestory(&patar);
}

bool GetMazePath(int** maze, int N, int M, PT cur) {
    //先入栈
    StackPush(&Pata, cur);
    //改变当前位置
    maze[cur.row][cur.col] = 2;
    //判断是否到出口
    if (cur.row == N - 1 && cur.col == M - 1)
        return true;
    //接下来我们分上下左右判断是否有路可走
    //上
    //记录上的位置
    PT next = cur;
    next.row -= 1;
    if (IsPass(maze, N, M, next)) {
        //有就进行递归
        if (GetMazePath(maze, N, M, next))
            //真的有路就返回真即可
            return true;
    }
    //下
     //记录下的位置
    next = cur;
    next.row += 1;
    if (IsPass(maze, N, M, next)) {
        if (GetMazePath(maze, N, M, next))
            return true;
    }
    //左
     //记录左的位置
    next = cur;
    next.col -= 1;
    if (IsPass(maze, N, M, next)) {
        if (GetMazePath(maze, N, M, next))
            return true;
    }
    //右
     //记录右的位置
    next = cur;
    next.col += 1;
    if (IsPass(maze, N, M, next)) {
        if (GetMazePath(maze, N, M, next))
            return true;
    }
    StackPop(&Pata);
    //走到没路了就返回假
    return false;
}

int main() {
    int N = 0, M = 0;//行和列的大小
    while (scanf("%d%d", &N, &M) != EOF) {//可能会有多组测试用例
        //内存函数造一个二维数组
        int** maze = (int**)malloc(sizeof(int*) * N);
        for (int i = 0; i < N; i++)
            maze[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * M);
        //输入迷宫，0代表可过，1代表不通
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < M; j++) {
                scanf("%d", &maze[i][j]);
            }
        }
        //初始化，入口
        PT S = { 0, 0 };
        //初始化栈
        StackInit(&Pata);
        //实行
        GetMazePath(maze, N, M, S);
        //打印
        PrintPatar(&Pata);
        //释放栈
        StackDestory(&Pata);
        //释放空间
        for (int i = 0; i < N; i++)
            free(maze[i]);
        free(maze);
        maze = NULL;
    }

    return 0;
}