迷宮問題課程設(shè)計

目 錄 1問題描述………………………………………………………………...1 2需求分析 1 3概要設(shè)計 1 3.1抽象數(shù)據(jù)類型定義 1 3.2子程序及功能要求 1 3.3各程序模塊之間的調(diào)用關(guān)系 2 4詳細(xì)設(shè)計 2 4.1設(shè)計相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2 4.2主要模塊的算法描述 3 5測試分析 9 6課程設(shè)計總結(jié) 10 參考文獻(xiàn) 10 附錄（源程序清單） 10 1 問題描述 編制程序給出一條通過迷宮的路徑或報告一個“無法通過”的信息。該迷宮是一個M行N列的0-1矩陣，其中0表示無障礙，1表示有障礙。設(shè)入口為（1，1）出口為（M，N）每次移動只能從一個無障礙的單元移到其周圍8個方向上任一無障礙的單元， 2 需求分析 該算法的基本思想是： （1） 若當(dāng)前位置“可通”，則納入路徑，繼續(xù)前進(jìn); （2）若當(dāng)前位置“不可通”，則后退，換方向繼續(xù)探索; （3）若四周“均無通路”，則將當(dāng)前位置從路徑中刪除出去。 3 概要設(shè)計 3.1 抽象數(shù)據(jù)類型定義 typedef struct { int x, y; //坐標(biāo) int dir; //方向 }ElemType; typedef struct StackNode//構(gòu)造棧 { ElemType *base; ElemType *top; int stacksize; }SqStack; 3.2 子程序及功能要求 （1）void Input(char b[M][M]); （2）void Ouput(const char b[M][M]); （3）int FindWay(char maze[M][M]); （4）int NextStep(int *x, int *y, int dir). 3.3 各程序模塊之間的調(diào)用關(guān)系 主函數(shù)可調(diào)用子程序void Input(char b[M][M]); void Ouput(const char b[M][M]); int FindWay(char maze[M][M]); int NextStep(int *x, int *y, int dir). 4 詳細(xì)設(shè)計 4.1 設(shè)計相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （1）迷宮類型定義 typedef struct { int x, y; //坐標(biāo) int dir; //方向 }ElemType; typedef struct StackNode//構(gòu)造棧 { ElemType *base; ElemType *top; int stacksize; }SqStack; （2）棧元素類型定義 int InitStack(SqStack *S) //初始化棧 { S->base=(ElemType*) malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)); if(!S->base) { printf("memory allocation failed,goodbye"); exit(1); } S->top=S->base; S->stacksize=STACK_INIT_SIZE; return OK; } 4.2 主要模塊的算法描述 #include #include #define M 10 //自己規(guī)定為10*10的迷宮 #define OK 1 #define ERROR 0 #define OVERFLOW -1 #define STACK_INIT_SIZE 100 #define STACKINCREMENT 10 int findway(int); int NextStep(int *, int *, int ); typedef struct { int x, y; //坐標(biāo) int dir; //方向 }ElemType; typedef struct StackNode//構(gòu)造棧 { ElemType *base; ElemType *top; int stacksize; }SqStack; int InitStack(SqStack *S) //初始化棧 { S->base=(ElemType*) malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)); if(!S->base) { printf("memory allocation failed,goodbye"); exit(1); } S->top=S->base; S->stacksize=STACK_INIT_SIZE; return OK; } int Push(SqStack *S,ElemType e) //進(jìn)棧操作 { if(S->top-S->base>=S->stacksize) { S->base=(ElemType*) realloc(S->base,(S->stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(Eleme)); if (!S->base) { printf("memory allocation failed,goodbye"); exit(1); } S->top = S->base+S->stacksize; S->stacksize += STACKINCREMENT; } *S->top++=e; return OK; } int Pop(SqStack *S,ElemType *e) //出棧操作 { if(S->top==S->base) { return ERROR; } *e=*--S->top; printf("%d\n",e); return OK; } int StackEmpty(SqStack *S) //判斷棧是否為空 { if(S->top==S->base) return OK; else return ERROR; } void Input(char b[M][M]) //輸入時候請注意把一圈都輸入為墻即'#' { int i, j; printf("qingshuirumigongxingzhuang:\n"); for (i = 0; i < M; i++) { for (j = 0; j < M; j++) { scanf("%c",&b[i][j]); } getchar();//吃掉內(nèi)存中的殘留換行符號 } } void Ouput(const char b[M][M]) { int i, j; printf("migongxingzhuangwei:\n"); for (i = 0; i < M; i++) { for (j = 0; j < M; j++) { printf("%c",b[i][j]); } printf("\n"); } } int FindWay(char maze[M][M]) { ElemType e; int constep = 1; int x = 1, y = 1; SqStack S; InitStack(&S); do { if (maze[x][y] == ' ') //當(dāng)?shù)?次時 maze[x][y]!=' ' 照樣通不過 { maze[x][y] = '1'; e.x = x; e.y = y; e.dir = 1; Push(&S,e); if (x == M-2 && y == M-2) { printf("cunzaichukou\n"); return 1; } NextStep(&x,&y,1); constep++; } else { Pop(&S,&e); while (e.dir == 4 && !StackEmpty(&S)) { maze[e.x][e.y] = '0'; Pop(&S,&e); } { if (e.dir < 4) { e.dir++; Push(&S,e); x = e.x; y = e.y; NextStep(&x, &y, e.dir); } else { printf("meiyouchukou\n"); return 0; } } } }while(S.top!=S.base); return 0; } int NextStep(int *x, int *y, int dir) { switch(dir) { case 1: (*y)++; break; case 2: (*x)++; break; case 3: (*y)--; break; case 4: (*x)--; break; default: break; } return 0; } int main(void) { char a[M][M]; Input(a); Ouput(a); FindWay(a); Ouput(a); system("pause"); return 0; } 5 測試分析 6 課程設(shè)計總結(jié) 該次程序設(shè)計我作為組長，我先寫了任務(wù)書，再把模板及其要求告訴了組員，再跟他們一起編寫程序、查找資料來修改程序，再一起測試分析，最后以總結(jié)結(jié)束 通過這次課程設(shè)計，我深刻的體會到了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性。學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不只是為了考試，更重要的是它對我們以后也會有很大的幫助，尤其是我們這個注專業(yè)。在整個課程設(shè)計過程中，我遇到了許多困難，不管是編程序改還是調(diào)試等都存在很多問題。一遇到問題我就查看各種資料來解決，但還是又很多不明白的地方，特別是運(yùn)行的時候我還問了同學(xué)。由此我意識到自己有許多要學(xué)的，學(xué)的也不夠認(rèn)真不夠透徹。 參考文獻(xiàn)： [1] 嚴(yán)蔚敏，吳偉民. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版）[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2002 [2] 劉振鵬，張曉莉，郝杰．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[M]．北京：中國鐵道出版社，2003 [3] 李春葆．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)習(xí)題與解析（C語言篇）[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2000 附錄（源程序清單） #include #include #define M 10 //自己規(guī)定為10*10的迷宮 #define OK 1 #define ERROR 0 #define OVERFLOW -1 #define STACK_INIT_SIZE 100 #define STACKINCREMENT 10 int findway(int); int NextStep(int *, int *, int ); typedef struct { int x, y; //坐標(biāo) int dir; //方向 }ElemType; typedef struct StackNode//構(gòu)造棧 { ElemType *base; ElemType *top; int stacksize; }SqStack; int InitStack(SqStack *S) //初始化棧 { S->base=(ElemType*) malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)); if(!S->base) { printf("memory allocation failed,goodbye"); exit(1); } S->top=S->base; S->stacksize=STACK_INIT_SIZE; return OK; } int Push(SqStack *S,ElemType e) //進(jìn)棧操作 { if(S->top-S->base>=S->stacksize) { S->base=(ElemType*) realloc(S->base,(S->stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(Eleme)); if (!S->base) { printf("memory allocation failed,goodbye"); exit(1); } S->top = S->base+S->stacksize; S->stacksize += STACKINCREMENT; } *S->top++=e; return OK; } int Pop(SqStack *S,ElemType *e) //出棧操作 { if(S->top==S->base) { return ERROR; } *e=*--S->top; printf("%d\n",e); return OK; } int StackEmpty(SqStack *S) //判斷棧是否為空 { if(S->top==S->base) return OK; else return ERROR; } void Input(char b[M][M]) //輸入時候請注意把一圈都輸入為墻即'#' { int i, j; printf("qingshuirumigongxingzhuang:\n"); for (i = 0; i < M; i++) { for (j = 0; j < M; j++) { scanf("%c",&b[i][j]); } getchar();//吃掉內(nèi)存中的殘留換行符號 } } void Ouput(const char b[M][M]) { int i, j; printf("migongxingzhuangwei:\n"); for (i = 0; i < M; i++) { for (j = 0; j < M; j++) { printf("%c",b[i][j]); } printf("\n"); } } int FindWay(char maze[M][M]) { ElemType e; int constep = 1; int x = 1, y = 1; SqStack S; InitStack(&S); do { if (maze[x][y] == ' ') //當(dāng)?shù)?次時 maze[x][y]!=' ' 照樣通不過 { maze[x][y] = '1'; e.x = x; e.y = y; e.dir = 1; Push(&S,e); if (x == M-2 && y == M-2) { printf("cunzaichukou\n"); return 1; } NextStep(&x,&y,1); constep++; } else { Pop(&S,&e); while (e.dir == 4 && !StackEmpty(&S)) { maze[e.x][e.y] = '0'; Pop(&S,&e); } { if (e.dir < 4) { e.dir++; Push(&S,e); x = e.x; y = e.y; NextStep(&x, &y, e.dir); } else { printf("meiyouchukou\n"); return 0; } } } }while(S.top!=S.base); return 0; } int NextStep(int *x, int *y, int dir) { switch(dir) { case 1: (*y)++; break; case 2: (*x)++; break; case 3: (*y)--; break; case 4: (*x)--; break; default: break; } return 0; } int main(void) { char a[M][M]; Input(a); Ouput(a); FindWay(a); Ouput(a); system("pause"); return 0; }

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