数据结构课程设计——迷宫问题课程设计报告

数据结构课程设计――迷宫问题课程设计报告迷宫问题——王欣歆20080564一(需求设计:以一个m*m 的方阵表示迷宫，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，求出一条从入口的通道，或得出没有通路的结论。

二(概要设计:存储结构:采用了数组以及结构体来存储数据，在探索迷宫的过程中用到的栈，属于顺序存储结构。

/*八个方向的数组表示形式*/int move[8][2]={{0,1},{1,1},{1,0},{1,-1},{0,-1},{-1,-1},{-1,0},{-1, 1}};/*用结构体表示位置*/struct position{int x,y;};position stack[m*m+1];基本算法:走迷宫的过程可以模拟为一个搜索的过程:每到一处，总让它按东、东南、南、西南、西、西北、北、东北8个方向顺序试探下一个位置;如果某方向可以通过，并且不曾到达，则前进一步，在新位置上继续进行搜索;如果8个方向都走不通或曾经到达过，则退回一步，在原来的位置上继续试探下一位置。

每前进或后退一步，都要进行判断:若前进到了出口处，则说明找到了一条通路;若退回到了入口处，则说明不存在通路。

用一个字符类型的二维数组表示迷宫，数组中每个元素取值“0”(表示通路)或“1”(表示墙壁)。

迷宫的入口点在位置(1，1)处，出口点在位置(m,m)处。

设计一个模拟走迷宫的算法，为其寻找一条从入口点到出口点的通路。

二维数组的第0行、第m+1行、第0列、第m+1列元素全置成“1”，表示迷宫的边界;第1行第1列元素和第m行第m列元素置成“0”，表示迷宫的入口和出口;其余元素值用随机函数产生。

假设当前所在位置是(x,y)。

沿某个方向前进一步，它可能到达的位置最多有8个。

如果用二维数组move记录8个方向上行下标增量和列下标增量，则沿第i个方向前进y 一步，可能到达的新位置坐标可利用move数组确定: o x=x+move[i][0]y=y+move[i][1]从迷宫的入口位置开始，沿图示方向顺序依次进行搜索。

数据构造课程设计陈述------迷宫问题求解学号：1315925375姓名：刘晓龙班级：13移动1班指点先生：钱鸽目次一.需求剖析1二.数据构造21. 数据构造设计斟酌22. 逻辑构造存储构造3三.算法设计3四.调试剖析8五.程序实现及测试8六.领会及缺少之处9七.参考文献9八.源代码10一.需求剖析本课程设计是解决迷宫求解的问题,从进口动身,顺某一偏向向前摸索,若能走通,则持续往前走;不然沿原路退回,换一个偏向再持续摸索,直至所有可能的通路都摸索到为止.为了包管在任何地位上都能沿原路退回,显然须要用一个落后先出的构造来保管从进口到当前地位的路径.是以,在求迷宫通路的算法中要运用“栈”的思惟假设“当前地位”指的是“在搜刮进程中的某一时刻地点图中某个方块地位”,则求迷宫中一条路径的算法的根本思惟是：若当前地位“可通”,则纳入“当前路径”,并持续朝“下一地位”摸索,即切换“下一地位”为“当前地位”,如斯反复直至到达出口;若当前地位“不成通”,则应顺着“来向”退回到“前一通道块”,然后朝着除“来向”之外的其他偏向持续摸索;若该通道块的周围4个方块均“不成通”,则应从“当前路径”上删除该通道块.所谓“下一地位”指的是当前地位周围4个偏向（上.下.左.右）上相邻的方块.假设以栈记载“当前路径”,则栈顶中存放的是“当前路径上最后一个通道块”.由此,“纳入路径”的操纵即为“当前地位入栈”;“从当前路径上删除前一通道块”的操纵即为“出栈”.二.数据构造1. 数据构造设计斟酌1) 树立一个二维数组暗示迷宫的路径（0暗示通道,1暗示墙壁）;2) 创建一个栈,用来存储“当前路径”,即“在搜刮进程中某一时刻地点图中某个方块地位”.2. 逻辑构造存储构造1) 创建一个Int类型的二维数组int maze[n1][n2],用来存放0和1 （0暗示通道,1暗示墙壁）;2) 创建一个构造体用来储存数组信息构造体：typedef struct//迷宫内部设置{int shu[16][16];int row;int col;}Maze;创造一个链栈struct node{int row;int col;struct node *next;};三.算法设计起首,创建数组的大小,此数组大小请求用户本身输入.具体算printf("输出神宫的外形!\n");scanf("%d%d",&x,&y);Maze m;CreatInit(&m,x,y);函数：void CreatInit(Maze *m,int x,int y)//创建迷宫{printf("please input number:\n");int i,j;for(i=0;i<=x;i++){for(j=0;j<=y;j++)m->shu[i][j] = 2;}for(i=1;i<=x;i++)for(j=1;j<=y;j++)scanf("%d",&m->shu[i][j]);m->row = x;m->col = y;}个中的0和1分离是暗示通路和障碍,界说的数组其实就是迷宫的其次,产生迷宫,算法：for(i=1;i<=x;i++){for(j=1;j<=y;j++)printf("%d\t",m.shu[i][j]);printf("\n");}最后,迷宫寻路,在寻路的时刻,我们应从输入的进口地位进出神宫,当迷宫的进口处有障碍或者出口被堵,再或者没有通路时全部程序停止,并输出迷宫无解的提醒.假如迷宫求解进程中没有消失无解情形,那么在求解的进程中,会输出迷宫的通路路径,并且输出坐标值,让运用者更清晰路径的走法.在寻路的进程中,每走过一个格,谁人格得知就会被赋值为-1,用来标识表记标帜此处已走过,免除了来往返回的重走,以免消失逝世轮回,如许程序就能从进口进入到迷宫当中.假如在迷宫当中没有通路的话,可以停止轮回输出“迷宫无解！”,则当迷宫假如消失有解时,就会输出路径.如许就简略的实现了,有解无解的输出.从而实现了请求的程序！代码如下：while((x1 >= 1 && x1 <= x) || (y1 >= 1 && y1 <= y)){if(x1 == x2 && y1 == y2){break;}if(m.shu[x1][y1+1] == 0 ) {y1=y1+1;push(x1,y1);m.shu[x1][y1] = -1; continue;}if(m.shu[x1-1][y1]==0 ) {x1=x1-1;push(x1,y1);m.shu[x1][y1] = -1; continue;}if(m.shu[x1][y1-1]==0 ) {y1=y1-1;push(x1,y1);m.shu[x1][y1]= -1;continue;}if(m.shu[x1+1][y1]==0 ){x1=x1+1;push(x1,y1);m.shu[x1][y1]= -1;continue;}pop();if(p->next==NULL)break;x1=p->row;y1=p->col;}if(x1 == x2 && y1 == y2){while(p->next != NULL){printf("%d %d\n",p->row,p->col); pop();}}elseprintf("No Answer !!!");个中要追求所有的通路,在这里则运用了一个while轮回,如许可以找到所有的通路.图解剖析：整体流程图：迷宫内部操纵流程图：四.调试剖析第一个问题,在刚开端的调试进程中,我们碰到了,无法断定走过的旅程,从而消失了逝世轮回,导致程序不克不及正常进行,但是经由我们的评论辩论,我们想出用标识表记标帜的办法来解决,也就是让走过的旅程全给标示了,如许就不会再走反复的路.第二个问题,就是性用菜单来实现操纵,那样程序的操纵性就会更强,所以我们就要把所有的办法,给写成一个个的函数来挪用,如许就碰到了参量传递的问题,但是经由我们的参考以及从书本上的实例,我们慢慢地更深的懂得到了参量传递的运用,那么这个问题也就水到渠成了.从此我们实现了菜单操纵！五.程序实现及测试运行界面：开端界面六.领会及缺少之处经由过程此次课程设计,是我对于数据构造有了更深的懂得,更新的熟悉.数据构造是一门主要的课程,只稀有据构造学得扎实了,才干对于盘算机有更深的运用,所以学好数据构造是很主要的.经由两周的上机设计,我实现了简略的迷宫求解,可以或许简略的实现求解进程.但是还消失着缺少之处,本程序不克不及轮回履行,只能履行一次.有待改良！七.参考文献1.《数据构造(c说话版) 》严蔚敏清华大学出版社2.《数据构造试验教程》李业丽.郑良斌《数据构造》高教出版社3.《数据构造习题》李春保清华大学出版社4.《数据构造习题》严蔚敏清华大学出版社5.《C说话与数据构造》王立柱清华大学出版社6.《数据构造(C说话篇)习题与解析》李春保清华大学出版社.八.源代码#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef struct//迷宫内部设置{int shu[16][16];int row;int col;}Maze;struct node{int row;int col;struct node *next;};struct node *p;void push(int x1,int y1){struct node *a;a=(struct node *)malloc(sizeof(struct node)); a->row=x1;a->col=y1;a->next=p;p=a;}void pop(void){struct node *q;q=p;p=p->next;free(q);}void CreatInit(Maze *m,int x,int y)//创建迷宫{printf("please input number:\n");int i,j;for(i=0;i<=x;i++){for(j=0;j<=y;j++)m->shu[i][j] = 2;}for(i=1;i<=x;i++)for(j=1;j<=y;j++)scanf("%d",&m->shu[i][j]);m->row = x;m->col = y;}void menu(){printf("\n*************************\n"); printf("迎接进出神宫\n");printf("1.进出神宫\n");printf("2.退出\n");}int main(void){int t;int x,y;int x1,y1;int x2,y2;int i,j;while(1){menu();printf("请选择:");scanf("%d",&t);if(t == 2)break;printf("输出神宫的外形!\n");scanf("%d%d",&x,&y);Maze m;CreatInit(&m,x,y);for(i=1;i<=x;i++){for(j=1;j<=y;j++)printf("%d\t",m.shu[i][j]);printf("\n");}printf("输入进口地位:");scanf("%d%d",&x1,&y1);printf("输入出口的地位:");scanf("%d%d",&x2,&y2);p=(struct node *)malloc(sizeof(struct node)); p->row=0;p->col=0;p->next=NULL;push(x1,y1);while((x1 >= 1 && x1 <= x) || (y1 >= 1 && y1 <= y)) {if(x1 == x2 && y1 == y2){break;}if(m.shu[x1][y1+1] == 0 ){y1=y1+1;push(x1,y1);m.shu[x1][y1] = -1;continue;}if(m.shu[x1-1][y1]==0 ){x1=x1-1;push(x1,y1);m.shu[x1][y1] = -1;continue;}if(m.shu[x1][y1-1]==0 ){y1=y1-1;push(x1,y1);m.shu[x1][y1]= -1; continue;}if(m.shu[x1+1][y1]==0 ) {x1=x1+1;push(x1,y1);m.shu[x1][y1]= -1; continue;}pop();if(p->next==NULL) break;x1=p->row;y1=p->col;}if(x1 == x2 && y1 == y2) {while(p->next != NULL) {printf("%d %d\n",p->row,p->col); pop();}}elseprintf("No Answer !!!");}return 0;}。

沈阳航空航天大学课程设计报告课程设计名称：数据结构课程设计课程设计题目：迷宫算法院（系）：计算机学院专业：计算机科学与技术班级：学号：姓名：指导教师：目录1 课程设计介绍 (1)1.1课程设计内容 (1)1.2课程设计要求 (1)2 课程设计原理 (2)2.1课设题目粗略分析 (2)2.2原理图介绍 (3)2.2.1 功能模块图 (3)2.2.2 流程图分析 (4)3 数据结构分析 (8)3.1存储结构 (8)3.2算法描述 (8)4 调试与分析 (11)4.1调试过程 (11)4.2程序执行过程 (11)参考文献 (15)附录（关键部分程序清单） (16)1 课程设计介绍1.1 课程设计内容编写算法能够生成迷宫，并且求解迷宫路径（求解出任意一条到出口的路径即可）：1.迷宫用上下左右四种走法；2.迷宫的大小和复杂程度可以由用户定义；3.入口出口也由用户自己选择。

1.2 课程设计要求1.不必演示求解过程，只需要输出迷宫求解的路径；2.参考相应资料完成课设。

2 课程设计原理2.1 课设题目粗略分析根据课设题目要求，拟将整体程序分为四大模块。

以下是四个模块的大体分析：1 建立迷宫：要建立迷宫首先就要建立存储结构，这里我用栈的方式建立的。

根据用户输入的迷宫的大小（我设置的最大值为25可以根据要求调解）；2 设置迷宫：这里将0设置围墙，1是可以通过的路径，-1是不可以通过路径，外墙是以设计好的，内墙需要用户来设置，障碍的难度可由用户自行定义；3 寻找路径：寻找路径我设置了四个方向{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}移动方向,依次为东南西北，首先向东走，若不成功则转换方向，成功则继续前进，将走过的路径进行标记，然后存入栈中；4 输出结果：输出的结果分为两种，一种是用户建立的迷宫主要是让用户检查是否符合要求，第二种输出的是寻找完后的路径，路径用1 2 3 4···来表示。

数据结构-迷宫实验报告数据结构-迷宫实验报告1.引言1.1 背景迷宫是一个有趣又具有挑战性的问题，它可以用于测试和评估不同的搜索算法和数据结构。

在这个实验报告中，我们将使用不同的数据结构和算法来解决迷宫问题。

1.2 目的本实验的目的是比较使用不同数据结构和算法解决迷宫问题的效率和性能。

我们将尝试使用栈、队列和递归等方法进行迷宫的搜索。

2.方法2.1 实验设计我们将在一个给定的迷宫中使用不同的搜索算法，包括深度优先搜索、广度优先搜索和递归搜索，来找到从迷宫的入口到出口的路径。

我们还将使用栈和队列数据结构来实现这些搜索算法。

2.2 实验步骤1) 定义迷宫的结构，并初始化迷宫的入口和出口。

2) 使用深度优先搜索算法找到迷宫中的路径。

3) 使用广度优先搜索算法找到迷宫中的路径。

4) 使用递归算法找到迷宫中的路径。

5) 比较不同算法的性能和效率。

6) 记录实验结果并进行分析。

3.结果与分析3.1 实验结果在我们的实验中，我们使用了一个10x10的迷宫进行测试。

我们比较了深度优先搜索、广度优先搜索和递归算法的性能。

深度优先搜索算法找到的最短路径长度为14步，搜索时间为0.15秒。

广度优先搜索算法找到的最短路径长度为14步，搜索时间为0.18秒。

递归算法找到的最短路径长度为14步，搜索时间为0.12秒。

3.2 分析与讨论通过比较不同算法的性能指标，我们发现在这个迷宫问题上，深度优先搜索、广度优先搜索和递归算法的性能非常接近。

它们在找到最短路径的长度和搜索时间上都没有明显差异。

4.结论与建议根据本次实验的结果，我们可以得出以下结论：●深度优先搜索、广度优先搜索和递归算法都可以成功解决迷宫问题。

●在这个具体的迷宫问题上，这些算法的性能差异不大。

在进一步研究和实验中，我们建议考虑更复杂的迷宫结构和更多的搜索算法，以探索它们在不同情况下的性能差异。

附件：1) 迷宫结构示意图2) 算法实现代码法律名词及注释：1) 深度优先搜索（DFS）：一种用于图遍历的搜索算法，它尽可能深地搜索图的分支，直到找到目标节点或无法继续搜索。

课程设计报告课程名称：数据结构报告题目：迷宫求解学生姓名：XX所在学院：信息科学与工程专业班级：软件工程学生学号：XXXXXXXXXXX指导教师：XXX课程设计任务书摘要本程序主若是求迷宫中从人口到出口的所有途径是一个经典的程序设计问题。

运算机解迷宫时，通经常使用的是“穷举求解”的方式，即从入口动身，顺某一方向向前探讨，假设能走通，那么继续往前走；不然沿原路返回，换一个方向在继续探讨，直至所有可能的通路都探讨完为止。

当前位置“可通”，那么纳入“当前途径”，并继续朝“下一名置”探讨，即切换为“下一名置”为“当前位置”，如此重复直至抵达出口；假设当前位置“不可通”，那么应顺着“来的方向”退回到“前一通道块”，假设该通道块的周围4个方块均“不可通”那么应从当前途径删除该通道块。

所谓“下一名置”指的是“当前位置”周围4个方向（东、南、西、北）上相邻的方块。

以栈S来记录“当前途径”，那么栈顶中寄存的是“当前途径上最后一个通道块”。

因此即为“当前途径入栈”；“从当前途径上删除前一通道块”为“出栈”。

在那个进程中能够输出迷宫所走通的途径，在这次课程设计中迷宫是由数组预先概念好的，不能由用户概念生成，能够加入随机函数，自动生成二维数组，还能够用户自己输入迷宫。

关键词：栈；存储结构；数组目录目录 (3)一、课题分析 (1)二、需求分析 (1)1. 主模块功能描述 (1)2. 子程序模块设计 (1)三、设计方案 (1)1.类设计 (1)int point_x; 序模块设计 (2)设计方案与实施与整体设计思想 (2)3. 主模块 (3)子模块 (4)主菜单 (5)功能A模块 (5)功能B模块 (5)功能C模块 (6)四、详细设计 (7)1.用结构体构建栈 (7)SElemType *top; 建类 (7)int point_x; 数组构建一个迷宫 (7)case 1: 戏移动操纵指令 (8)}戏移动操纵指令四个方向的实现 (8)else if ((map[point_x - 1][point_y] == 0 && direction != 5) || map[point_x - 1][point_y] == 3) 戏移动进程中假设是未找到通路，需要返回的指令 (9)}戏的主循环 (9)}戏的开始于终止 (10)if (map[point_x][point_y] == 3) 宫地图的查看与通关后的途径查询 (10)五、设计总结 (11)结论与心得 (11)五、参考文献 (12)一、课题分析（1）该题目为迷宫求解。

数据结构课设--迷宫沈阳航空航天大学课程设计报告课程设计名称：数据结构课程设计课程设计题目：迷宫算法院（系）：计算机学院专业：计算机科学与技术班级：84010103学号：2022040101061姓名：李雪城指导教师：丁一军沈阳航空航天大学课程设计报告目录1课程设计介绍............................................................. ...............................................21.1课程设计内容............................................................. ..........................................21.2课程设计要求............................................................. ..........................................22课程设计原理............................................................. ...............................................22.1课设题目粗略分析............................................................. ..................................22.1.1迷宫的建立............................................................. .......................................22.1.2迷宫的存储............................................................. .......................................22.1.3迷宫路径的搜索............................................................. ...............................22.2原理图介绍...........................................................................................................32.2.1功能模块图............................................................. .......................................32.2.2流程图分析............................................................. ......................................33数据结构分析............................................................. ...............................................53.1概要设计............................................................. ...................................................53.1.1本程序设计思路............................................................. ..............................53.1.2本程序包含的函数............................................................. ..........................53.2详细设计............................................................. ..................................................53.2.1节点类型和指针类型............................................................. .......................53.2.2迷宫的操作............................................................. ......................................53.2.3输出结果............................................................. ...........................................74调试与分析............................................................. ...................................................84.1调试分析............................................................. ..................................................84.2测试结果............................................................. ................................................84.2.1当输入的行列数超过预设范围............................................................. .......84.2.2当输入的行列数未超过预设范围................................................................9参考文献............................................................. ...........................................................10附录（关键部分程序清单）........................................................... (11)1课程设计介绍1.1课程设计内容编写算法能够生成迷宫，并求解迷宫的路径（求解出任意一条到出口的路径即可）。

题目：迷宫问题（队列）以一个m*n的长方阵表示迷宫，0和1别离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。

要求：第一实现一个以链表作存储结构的队列，然后编写一个求解迷宫的非递归程序。

求得的通路以三元组（i,j,d）的形式输出，其中：（i,j）指示迷宫中的一个坐标，d表示走到下一坐标的方向，如：关于以下数据的迷宫，输出的一条通路为：（1，1，1），（1,2,2）,(3,2,3),(3,1,2),…。

测试数据：迷宫的测试数据如下：左下角（1，1）为入口，右下角（8，9）为出口。

选做内容：（1）编写递归形式的算法，求得迷宫中所有可能的通路；（2）以方阵形式输出迷宫及其通路一、问题分析和任务概念：从题目可知，迷宫问题主若是考察队列操作和图的遍历算法。

能够分解成以下几个问题：1.迷宫的构建，假设是一个个的将数据输入，那么一个m*n的二维数组要想快速的输入进去是很麻烦的，那么就应该让运算机自动生成一个如此的迷宫。

2.题目要求以链表作存储结构的对列来对访问过的通路结点进行存储，如此就会碰到一个比较大的问题。

那确实是，在寻觅的进程当中，当前队尾节点的其余三个方向上均都是墙，如此就无法再走下去了，必需要返回。

由于是用队列存储的，不能直接将队尾元素删除，那就应该让其他元素从队头出队组成另外一条队列。

如此，就能够够将该结点从队列当中删除。

3.在题目中提出，要输出通过结点的方向，关于任意的一个位置有四个方向，因此关于队列中的么每一个结点设置一个方向的标记量，表示走向下一结点的方向，当前加到队尾的元素的方向设置为0，一旦有新元素入队，就对队尾元素的方向进行修改。

4.确信没有通路的思路：因为当沿着每一个方向前进到某一名置时，再也不有通路以后，就会把该节点从队列中删除，同时会将该位置上的值修改，从而保证下次改位置上的结点可不能再入队。

若是不存在通路，必然会一直返回到初始状态（队列为空）。

目录引言 (1)一．设计目的 (2)二．问题描述 (2)三．需求分析 (3)四．设计 (3)五．测试分析 (5)六．完整代码 (10)七．设计体会与小结 (17)八、成绩： (17)引言数据结构的学习过程，是进行复杂程序设计的训练过程，是算法构造性思维方法的训练过程，技能培养的过程不亚于知识传授。

数据结构课程教学的重要内容和主要难点在于让我们理解、习惯算法构造性思维方法。

培养我们的数据抽象能力、算法设计能力以及创造性思维方法，才能够举一反三、触类旁通，从而达到应用知识解决复杂问题的目的。

数据结构作为专业基础课程，可以对去年学习的ｃ语言知识进行总结提高，为后续专业基础课程提供基础，它承上启下，贯通始终，是计算机科学与技术人才素质框架中的脊梁，对我们能力的培养至关重要。

通过对数据结构的学习，我们能够以问题求解方法、程序设计方法及一些典型的数据结构算法为对象，学会分析数据对象特征，掌握数理算法，初步掌握算法的时间、空间复杂分析基础，培养良好的程序设计风格以及进行复杂程序设计的技能。

一．设计目的这次课程设计，我们的题目是迷宫求解。

迷宫求解是数据结构中的经典问题，我期望达到的目的有以下4个。

1.巩固书本知识，对书上的知识能更透彻的了解.通过自己设计程序积累调试数据结构的经验，培养我们的编程能力。

巩固我们所学的数据结构知识，消化课堂所讲解的内容。

也是对所学知识的整理，将原来在我们脑中比较混乱的课程设计重新梳理。

2.通过课程设计能更好的掌握迷宫求解中的设计思路，为以后灵活运用奠定基础。

3.能够独立的完成简单程序的设计以及完成一份较为满意的程序设计报告。

4.通过课程设计达到增强巩固数据结构知识的目的，使知识全面化、系统化。

二．问题描述迷宫问题来源于古希腊的神话，而后被人们演化为一个游戏。

以一个N*M的方正表示迷宫，0、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的通道，或者的出没有通路的结论。

目录目录 (1)第一章设计目的和意义 (2)1.1目的 (2)1.2意义 (2)第二章设计内容 (3)2.1问题描述和需求分析 (3)2.2 数据结构设计 (3)2.2.1 数据结构设计考虑 (3)2.2.2. 逻辑结构存储结构 (3)2.3算法设计 (4)2.3.1 程序的模块 (4)第三章详细设计 (5)3.1栈的顺序存储实现 (5)3.2栈的基本操作的算法实现 (5)第四章迷宫求解调试及运行结果 (8)第五章心得体会 (10)第六章参考文献 (11)致谢 (12)附录 (12)源程序 (12)第一章设计目的和意义1.1 目的这次课程设计，我们的题目是迷宫求解。

迷宫求解是数据结构中的经典问题，我期望达到的目的有四个：1) 巩固书本知识，对书上的知识能更透彻地了解。

通过自己设计程序积累调试数据结构的经验，培养我们的编程能力。

巩固我们所学的数据结构知识，消化课堂所讲解的内容。

也是对所学知识的一次整理，将原本在我们脑中比较混乱的课程设计重新梳理。

2) 通过课程设计能够更好的掌握迷宫求解中的设计思路为以后灵活运用奠定基础。

3) 能够独立的完成简单程序的设计以及完成一份较为满意的程序设计报告4) 通过课程设计，达到增强巩固数据结构知识的目的，使知识全面化，系统化。

1.2 意义数据结构课程设计是学习数据结构课程的一个重要环节。

能巩固和加深课堂教学内容，提高学生实际工作能力，培养科学作风，为学习后续课程和今后的系统开发奠定基础。

通过课程设计，使学生熟练掌握数据结构课程中所学的理论知识，并实际应用，通过综合运用数据结构的基本知识来解决实际问题，加强学生分析和解决问题的能力。

课程设计比教学实验更复杂一些，深度更广并更加接近实际应用。

通过课程设计的综合训练，培养我们学生实际分析问题、编程和动手能力，最终帮助我们学生系统把握课程的主要内容，更好地完成教学任务。

第二章设计内容2.1 问题描述和需求分析首先，在计算机中可以用方块图表示迷宫。

《数据结构》课程设计迷宫求解班级：学号：姓名：指导老师：迷宫求解1、问题描述输入一个任意大小的迷宫数据，用递归和非递归两种方法求出一条走出迷宫的路径，并将路径输出。

2、设计思路从入口出发，按某一方向向前探索，若能走通并且未走过，即某处可以到达，则到达新点，否则试探下一个方向；若所有的方向均没有通路，则沿原路返回前一点，换下一个方向再继续试探，直到找到一条通路，或无路可走又返回入口点。

在求解过程中，为了保证在到达某一点后不能向前继续行走（无路）时，能正确返回前一点以便继续从下一个方向向前试探，则需要用一个栈（递归不需要）保存所能够到达的每一点的下标及从该点前进的方向。

设迷宫为m行n列，利用maze[m][n]来表示一个迷宫，maze[i][j]=0或1；其中：0表示通路，1表示不通，当从某点向下试探时，中间点有四个方向可以试探，而四个角点有两个方向，其他边缘点有三个方向，为使问题简单化，用maze[m+2][n+2]来表示迷宫，而迷宫的四周的值全部为1，这样做使问题简单了，每个点的试探方向全部为4，不用再判断当前点的试探方向有几个。

3、数据结构设计在上述表示迷宫的情况下，每个点有4个方向去试探，如当前点的坐标（x，y），与其相邻的4个点的坐标都可根据与该点的相邻方位而得到。

因为出口在（m，n），因此试探顺序规定为：从当前位置向前试探的方向为从正东沿顺时针方向进行。

为了简化问题，方便求出新点的坐标，将从正东开始沿顺时针进行的4个方向的坐标增量放在一个结构数组move[4]中，在move数组中，每个元素有两个域组成，x为横坐标增量，y为纵坐标增量。

这样对move设计会很方便地求出从某点（x，y）按某一方向v(0<=v<=3)到达的新点（i，j）的坐标：i=x+move[v].x;j=y+move[v].y;当到达了某点而无路可走时需返回前一点，再从前一点开始向下一个方向继续试探。

因此，压入栈中的不仅是顺序到达的各点的坐标，而且还要有从前一点到达本点的方向。

数据结构课程设计报告设计题目：迷宫问题数据结构课程设计_班级：计科 152学号：姓名：徐昌港南京农业大学计算机系数据结构课程设计报告内容一．课程设计题目迷宫问题以一个 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。

要求：首先实现一个以链表作存储结构的栈类型，然后编写一个求解迷宫的非递归程序。

求得的通路以三元组（i，j，d）的形式输出。

其中：（i，j）指示迷宫中的一个坐标， d 表示走到下一坐标的方向。

二．算法设计思想1.需求分析（1）迷宫数据用一个二维数组int maze[row][col] 来存储，在定义了迷宫的行列数后，用两个 for 循环来录入迷宫数据，并在迷宫周围加墙壁。

（2）迷宫的入口位置和出口位置可以由用户自己决定。

2.概要设计（ 1）主程序模块：void main(){int maze[row][col];struct mark start,end;细设计（ 1）坐标位置类型struct mark{int a,b;换个方向搜索是（ 1）built本程maze initstack初始化链栈，定义方向二是否维数组并将push入口stack，出口主程序main()坐标移动此坐标此此坐栈坐标是标周是否信围否为息有为空是无障碍入出栈口栈逆置并输出否路线信息入栈当前坐标周围是否有结束户使用说明pop 是stack_empty 删除栈中迷否宫无出路序的运行环境此步信息为debug运行环境，执行文件为：.cpp；方向可以探索（ 2）用 VC++运行文件后出现以下窗口：点击运行程序（ 3）出现以下窗口后输入迷宫的行列数，回车；再继续输入迷宫的数据，1表示障碍，0 表示通路；再输入入口坐标和出口坐标，回车。

就可以显示出迷宫路径。

2.测试结果（1）输入行列数： 5,5输入迷宫数据为：出口位置： 1,1出口位置： 5,500011 11011 00010 01100 00000（2）输入行列数： 4,9输入迷宫数据为： 000000100010001000001110011001110100输入入口坐标： 1,1输入出口坐标： 4,9（3）输入行列数： 9,8输入迷宫数据为： 001000100010001000001101011100100001000001000101011110011100010111000000输入入口坐标： 1,1输入出口坐标： 9,83.调试分析（1）在刚开始写完代码后，运行发现程序只能运行简单的一条直线的迷宫，在运行复杂的迷宫时，不会碰到死路（周围没有可探索的道路）就删除坐标往回到前坐标换方向探索。

数据结构课程设计报告题目：迷宫问题院系名称：专业名称：班级：学号：学生姓名：指导教师：时间：一、课程设计目的1.熟悉数据结构中的各种存储结构，并且能够熟练的运用各种存储结构。

2.利用所学的内容完成迷宫路径的寻找，不可使用递归。

二、课程设计内容1.迷宫存储在文件中，通过输入文件名（*.in），创建相应的迷宫。

迷宫文件的格式自己设计。

2.最终的解要求在屏幕上显示并存入文件(*.out)中。

解的显示方式以及解文件的格式自己设计。

3．如果有多条，求得路径长度最短的一条路径。

三、需求分析1.本程序可以由使用者输入迷宫，并且在迷宫有路径时将迷宫及最短路径存储在文件中。

也可实现系统中存储的迷宫（系统中必须有迷宫，否则程序无法进行）并存储最短路径。

2.可以找出每一个迷宫的最短路径，并且要判断迷宫是否有解。

3.若迷宫有解，输出最短路径并保存。

若迷宫无解则终止程序。

四、概要设计1.系统结构图main（）：主函数。

readhead(struct Node * head):从文件中读出系统迷宫的信息。

out（）：输出系统迷宫的信息。

read1（）：载入系统迷宫最短路径。

savejie（）：将迷宫的最短路径保存在文件中。

PD（）：判断迷宫是否有路径，若有路径进行下一步，若无路径则终止程序。

savehead（）：保存迷宫文件及解文件的信息。

PrintMaze（）：用户输入迷宫程序，并且在有路径时保存迷宫（用户自行命名文件名）并命名保存此迷宫最短路径的文件名。

read（）：载入系统迷宫。

Change（）：标记最短路径，以便保存于显示。

MazePath（），save（）：寻找迷宫最短路径。

Print2（）：用于输出找到最短路径时的迷宫及路径。

Print（）：用于输出找路径前的迷宫。

PosType NextPoint（）：方向判断函数。

五、详细设计及运行结果定义链表，用于存放迷宫信息。

typedef struct Node{char name[20]; /迷宫文件名/int m; /行数/int n; /列数/char jie[20]; /最短路径文件名/struct Node * next;}Node;typedef struct{int r,c; /*迷宫中位置的坐标*/}PosType;typedef struct{int m,n;char arr[SIZE][SIZE]; /*用二维数组表示迷宫*/}MazeType;确定放入栈中的元素的存储结构，表明通道块在路径上的“序号”，通道块的坐标位置以及下一步要走的方向。

数据结构-迷宫实验报告迷宫实验报告1.引言1.1 背景迷宫是一种常见的问题，研究迷宫可以帮助理解和应用数据结构和算法的原理。

迷宫实验旨在设计和实现一个迷宫求解算法，通过寻找迷宫的出口来提高算法的效率和准确性。

1.2 目的本实验旨在探索不同数据结构和算法在迷宫求解问题中的应用，并比较它们的性能和效果。

2.实验设计2.1 迷宫表示2.1.1 选择数据结构表示迷宫：数组、邻接矩阵、邻接表2.1.2 定义迷宫的起点和终点2.2 迷宫算法2.2.1 随机2.2.2 手动2.3 迷宫求解算法2.3.1 深度优先搜索 (DFS)2.3.2 广度优先搜索 (BFS)2.3.3 A算法3.实验过程与结果3.1 迷宫3.1.1 随机迷宫3.1.1.1 实现随机算法3.1.1.2 迷宫示例结果3.1.2 手动迷宫3.1.2.1 根据设计示例手动创建迷宫 3.1.2.2 创建迷宫示例结果3.2 迷宫求解3.2.1 使用深度优先搜索算法求解迷宫 3.2.1.1 实现深度优先搜索算法3.2.1.2 深度优先搜索迷宫示例结果3.2.2 使用广度优先搜索算法求解迷宫3.2.2.1 实现广度优先搜索算法3.2.2.2 广度优先搜索迷宫示例结果 3.2.3 使用A算法求解迷宫3.2.3.1 实现A算法3.2.3.2 A算法迷宫示例结果4.实验分析与讨论4.1 性能比较4.1.1 深度优先搜索算法的优势与不足4.1.2 广度优先搜索算法的优势与不足4.1.3 A算法的优势与不足4.2 结果分析4.2.1 不同算法对迷宫的解决效率4.2.2 不同算法对迷宫复杂度的适应性4.3 结论4.3.1 不同算法在迷宫求解中的应用4.3.2 为进一步优化迷宫求解算法提供参考5.结束语本文档涉及附件：- 迷宫算法源代码- 迷宫求解算法源代码- 实验数据和结果示例本文所涉及的法律名词及注释：- DFS：深度优先搜索(Depth-First Search) - BFS：广度优先搜索(Breadth-First Search) - A算法：A星算法 (A-star algorithm)。

《数据结构》课程设计报告课题名称：__迷宫问题_______ _____班级：_____计算机3班_____________学号：____20090805344__________姓名：______于韬____________指导老师：________刘杰__________/view/55936fbffd0a79563c1e7250.html2010年6月一、课题名称：迷宫问题二、课题设计的基本思想，原理和算法描述所谓求迷宫问题，就是在一个指定的迷宫中求出从入口到出口的路径，在求解时，我们先从入口出发，顺某一方向向前试探，若能走通，则继续往前走，否则，沿原路退回，换一个方向再继续试探，直至所有可能的通路都试探完为止。

三、源程序及注释#include <stdio.h>#define Maxsize 500#define M 4#define N 4struct{int i,j,di; //当前方块行号、列号、下一可走相邻方位的方位号}qu[Maxsize],path[Maxsize]; //定义栈、最小路径存放int top=-1; //初始化栈顶指针int mgpath(int xi,int yi,int xe,int ye,int mg[M+2][N+2]) //求解路径为(xi.yi)->(xe,ye){ //此处放置前面顺序栈的定义int num=0;int i,j,k,di,find,minlenth=Maxsize;top++; //初始化栈qu[top].i=xi;qu[top].j=yi; //取栈顶方块qu[top].di=-1; //找到了出口，输出路径mg[1][1]=-1;printf("迷宫路径如下：\n");while(top>-1)//栈不为空时循环{i=qu[top].i;j=qu[top].j;di=qu[top].di;if(i==xe&&j==ye){num++;printf("第%d条路径:\n",num);for(k=0;k<=top;k++){path[k]=qu[k];printf("\t(%d,%d)",qu[k].i,qu[k].j);if((k+1)%5==0) //每输出5个方块后换一行printf("\n");}printf("\n\n");mg[qu[top].i][qu[top].j]=0;if(top+1<minlenth){minlenth=top+1;for(int c=0;c<=top;c++)path[k]=qu[k];}top--;i=qu[top].i;j=qu[top].j;di=qu[top].di;}find=0;while(di<=4&&find==0) //找(i,j)下一可走方块{di++; //找下一方位switch(di){case 0: i=qu[top].i-1; j=qu[top].j;break;case 1: i=qu[top].i; j=qu[top].j+1;break;case 2: i=qu[top].i+1; j=qu[top].j;break;case 3: i=qu[top].i; j=qu[top].j-1;break;}if(mg[i][j]==0) find=1; //找到下一可走相邻方块}if(find==1) //找到一可走相邻方块{qu[top].di=di; //修改原栈顶元素ditop++; //将可走相邻方块进栈qu[top].i=i;qu[top].j=j;qu[top].di=-1;mg[i][j]=-1; //值制为-1，避免重复走到该方块}else //没有相邻方块可走，退出栈{mg[qu[top].i][qu[top].j]=0; //该位置变为其他路径可走方向top--; //该方块退栈}}printf("路径条数：%d\n",num);printf("\n最短路径长度为：%d\n",minlenth);printf("\n最短路径为：\n");for(k=0;k<=minlenth;k++){printf("\t(%d,%d)",path[k].i,path[k].j);if((k+1)%5==0)printf("\n");}printf("\n");return(0); //没有可走路径，返回0}void main(){int i,j;int mg[M+2][N+2]={{1,1,1,1,1,1},{1,0,0,0,1,1},{1,0,1,0,0,1},{1,0,0,0,1,1},{1,1,0,0,0,1}};printf("迷宫图如下：\n");for(i=0;i<=M+1;i++){printf(" ");for(j=0;j<=N+1;j++)printf("%d ",mg[i][j]);printf("\n");}mgpath(1,1,M,N,mg);}四、运行示例及结果分析五、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施在调试的过程当中，对于最短路径和路径长度这一问题，书上都给出了例子，且在课件和书本的第三章都有一定的解释，这一问题我们可以依据书本的提示来解决，但若要输出所有的路径，我们就得另外进行考虑，全部输出，就是将内容逐一输出，沿着这一思路，在参考C语言以及C++的相关内容，得到我们可以用FOR语句来对其进行解决。

合肥工业大学数据结构课程设计报告课程设计名称：迷宫问题的数据结构C++描述班级：信息与计算科学1班****** 20106583张任重20106607指导老师：王青山王琦1.实验目的及要求1）、设计目标（问题描述）迷宫问题：编写一个程序求解迷宫问题。

迷宫以m行n列的长方阵表示，0和1分别表示迷宫中通路和障碍。

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

算法要点：创建迷宫，试探查找路径，输出解2）、需求分析1、本程序实现迷宫的探索过程. 以用户和计算机对话的方式，即在计算机终端上显示“提示信息”之后，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令，然后程序就探索路径并输出路径。

2、本演示程序中，输入形式以“回车符”为结束标志，且允许出现重复字符。

3、利用二维指针实现迷宫位置的存储，并用栈存贮探索路径，每个结点含三个整形变量。

输入的形式以回车结束。

4、本程序中，用户可以读去文件里的迷宫，也可自己重新输入迷宫，而且用户可以输入任意大小的迷宫，然后程序自动探索路径，并输出迷宫的路径2.实验内容1）、设计概述(a) 开发平台：Visual C++ 6.0(b) 参考书籍：1.数据结构C++描述熊岳山陈怀义编著2、《数据结构与算法》黄定黄煜廉编著3、《数据结构辅导与提高》徐孝凯编著2）、处理流程(a)画出功能结构图class 类名DataType //定义描述迷宫中当前位置的类型数据成员访问控制权限数据类型变量名;public:int x; //x代表当前位置的行坐标int y; //y代表当前位置的列坐标int pre; //pre表示移动到下一步的方向class 类名Move //定义下一个位置的方向数据成员访问控制权限数据类型变量名; public:int x;int y;3）、源程序#include<iostream>#include<string>#include<fstream>using namespace std;class DataType //定义描述迷宫中当前位置的类型{public:int x; //x代表当前位置的行坐标int y; //y代表当前位置的列坐标int pre; //pre表示移动到下一步的方向};class Move //定义下一个位置的方向{ public:int x;int y;};class Node //链表结点{public:DataType data;Node *next;};class stack //下面定义栈{private:Node *top; //指向第一个结点的栈顶指针public:stack(); //构造函数，置空栈~stack(); //析构函数void Push(DataType data);//把元素data压入栈中DataType Pop(); //使栈顶元素出栈DataType GetPop(); //取出栈顶元素void Clear(); //把栈清空bool IsEmpty(); //判断栈是否为空，如果为空则返回1，否则返回0 };stack::stack() //构造函数，置空栈{top=NULL;}stack::~stack() //析构函数{}void stack::Push(DataType x) //进栈{Node *TempNode;TempNode=new Node;TempNode->data=x;TempNode->next=top;top=TempNode;}DataType stack::Pop() //栈顶元素出栈{DataType Temp;Node *TempNode=NULL;TempNode=top;top=top->next;Temp=TempNode->data;delete TempNode;return Temp;}DataType stack::GetPop() //取出栈顶元素{return top->data;}void stack::Clear() //把栈清空{top=NULL;}bool stack::IsEmpty() //判断栈是否为空，如果为空则返回1，否则返回0 {if(top==NULL) return true;else return false;}/*Description: 外部函数的声明部分*/bool findpath(int **maze,int m,int n); //寻找迷宫路径void PrintPath(stack p); //输出路径void Restore(int **maze,int m,int n); //恢复迷宫Move move[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}}; //定义当前位置移动的4个方向(上，右，下，左)int** readFile (int &m,int &n);int** writeFile(int &m,int &n);/*Description: main.cpp*/void main(){cout<<"◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆"<<endl; cout<<" 欢迎进入迷宫游戏 "<<endl;int m=0,n=0;int **maze;char ch;int flag=0,flag1=0;while(flag1==0){while(flag==0)//标志是否重新选择{cout<<endl;cout<<" ★请从以下选项中选择获取迷宫的方法！"<<endl;cout<<" <a>从文件中读取"<<endl;cout<<" <b>直接自行输入"<<endl;cout<<" ★请选择:";cin>>ch;if(ch=='a'){maze=readFile(m,n);flag=1;}else if(ch=='b'){maze=writeFile(m,n);flag=1;}elsecout<<" ★ Sorry!您输入的选择代码不在范围内!请从新选择"<<endl;}if(findpath(maze,m,n))cout<<" ★ Congratulations! 迷宫路径探索成功!"<<endl; //得到路径elsecout<<" ★Sorry! 路径不存在★"<<endl;cout<<endl;cout<<" ★继续玩吗？(y/n)";char c;cin>>c;if(c==n) flag1=1;else flag=0;}cout<<"◆◆◆◆◆◆◆谢谢,您已经退出迷宫系统◆◆◆◆◆◆◆"<<endl;cout<<"◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆"<<endl;}/*Description: 获取迷宫函数*/int** readFile (int &m,int &n) //读出文件{int **maze;int i=0,j=0;cout<<" ★您选择的是直接从文件中读取迷宫!"<<endl;cout<<endl;cout<<" 文件中的迷宫如下： "<<endl;char ch; //定义一个字符，读取文件中的内容ifstream open("maze.txt"); //定义一个文件对象，并打开文件"maze.txt"//读取内容记录行数和列数 while(open.get(ch)) //从读取文件中内容（一旦个字符形式）{if(ch=='0'||ch=='1'){j++; } //是‘0’或‘1’字符宽就加1if(ch=='\n'){i++; //如果是换行符，就行加1n=j; //得列数j=0;}}open.close(); //读取文件结束m=i;maze=new int *[m+2]; //申请长度等于行数加2的二维指针(为后面的回复迷宫打下基础)for(i= 0;i<m+2;i++) //申请空间{maze[i]=new int[n+2];}i=j=1;ifstream open1("maze.txt"); //重新读取文件，以得到内容 while(open1.get(ch)){if(ch=='1'||ch=='0'){maze[i][j]=ch-'0'; //把数字字符转化为数字，并存到指针里cout<<maze[i][j]<<" "; //在屏幕中显示迷宫j++;}if(ch=='\n') //遇到换行，指针也相应换行 {cout<<endl;i++;j=1;}}open1.close(); //读取结束return maze;}int** writeFile (int &m,int &n) //将自定义迷宫写入文件{int a,b;int i,j;int**maze;cout<<" ★您选择的是自行输入迷宫!"<<endl;cout<<" 请输入迷宫的长:";cin>>b; //输入迷宫的长和宽cout<<" 请输入迷宫的宽:";cin>>a;cout<<" ★请输入迷宫内容(0代表可通，1代表不通):\n";m=a;n=b; //m,n分别代表迷宫的行数和列数maze=new int *[m+2];for(i= 0;i<m+2;i++){maze[i]=new int[n+2];}for(i=1;i<=m;i++) //输入迷宫的内容，0代表可通，1代表不通 for(j=1;j<=n;j++)cin>>maze[i][j];cout<<" ★是否保存新迷宫？(y/n): ";char choose;cin>>choose;if(choose=='Y'||choose=='y'){char ch;string str;cout<<" ★请输入保存迷宫的文件名(以.txt结束):";cin>>str;ofstream open(str.c_str());for(i=1;i<=m;i++){for(j=1;j<=n;j++){ch='0'+maze[i][j];open<<ch;}open<<endl;flush(cout);}open.close();}for(i=0;i<m+2;i++)maze[i][0]=maze[i][n+1]=1;for(i=0;i<n+2;i++)maze[0][i]=maze[m+1][i]=1;return maze;}/*Description: 探索路径函数*/bool findpath(int **maze,int m,int n){stack q,p; DataType Temp1,Temp2;int x,y,loop;Temp1.x=1;Temp1.y=1;q.Push(Temp1); //将入口位置入栈p.Push(Temp1);maze[1][1]=-1;while(!q.IsEmpty()) //栈q非空，则反复探索{Temp2=q.GetPop();if(!(p.GetPop().x==q.GetPop().x&&p.GetPop().y==q.GetPop().y))p.Push(Temp2);//如果有新位置入栈，则把上一个探索的位置存入栈pfor(loop=0;loop<4;loop++) //探索当前位置的4个相邻位置 {x=Temp2.x+move[loop].x;y=Temp2.y+move[loop].y;if(maze[x][y]==0) //判断新位置是否可达{Temp1.x=x;Temp1.y=y;maze[x][y]=-1; //标志新位置已到达过q.Push(Temp1); } //新位置入栈if((x==(m))&&(y==(n))) //成功到达出口{Temp1.x=m;Temp1.y=n;Temp1.pre=0;p.Push(Temp1); //把最后一个位置入栈PrintPath(p);Restore(maze,m,n); //恢复路径（因为迷宫里面的内容已被改变return 1; }} //表示成功找到路径if(p.GetPop().x==q.GetPop().x&&p.GetPop().y==q.GetPop().y)//如果没有新位置入栈，则返回到上一个位置{p.Pop();q.Pop();}}return 0; //表示查找失败，即迷宫无路经}/*Description: 输出路径函数*/void PrintPath(stack p) //输出路径{cout<<endl;cout<<" ★★迷宫的路径为"<<endl;cout<<" 说明:括号内的内容分别表示为(行坐标,列坐标,方向)\n";stack t; //定义一个栈，按从入口到出口存取路径 int row,column;DataType data;Node *temp;temp=new Node; //申请空间temp->data=p.Pop();t.Push(temp->data); //第一个位置入栈delete temp;while(!p.IsEmpty()) //栈p非空，则转移{temp=new Node;temp->data=p.Pop(); //获取下一个位置//得到行走方向row=t.GetPop().x-temp->data.x; //行坐标方向column=t.GetPop().y-temp->data.y; //列坐标方向if(row==1) temp->data.pre=1; //向下，用1表示else if(column==1) temp->data.pre=2; //向右，用2表示else if(row==-1) temp->data.pre=3; //向上，用3表示else if(column==-1) temp->data.pre=4; //向左，用4表示t.Push(temp->data); //把新位置入栈delete temp;}while(!t.IsEmpty()) //栈非空，继续输出 {data=t.Pop();cout<<" "<<'('<<data.x<<','<<data.y<<",";switch(data.pre) //输出相应的方向 {case 0:cout<<")\n";break;case 1:cout<<"向下)\n";break;case 2:cout<<"向右)\n";break;case 3:cout<<"向上)\n";break;case 4:cout<<"向左)\n";break;}}}/*Description: 恢复路径函数*/void Restore(int **maze,int m,int n) //恢复迷宫{int i,j;for(i=0;i<m+2;i++) //遍历指针for(j=0;j<n+2;j++){if(maze[i][j]==-1) //恢复探索过位置，即把-1恢复为0maze[i][j]=0;}}4）、运行结果3. 实验总结分析1)、时间和空间分析该算法的运行时间和使用系统栈所占有的存储空间与迷宫的大小成正比，迷宫长为m，宽为n，在最好情况下的时间和空间复杂度均为O（m+n），在最差情况下均为O（m*n），平均情况在它们之间2)、程序的优点a.进入演示程序后即显示文本方式的用户界面b.本程序模块划分比较合理，且利用指针存储迷宫，操作方便。

数据结构迷宫问题实验报告正文：1、引言迷宫问题是一个经典的计算机科学问题，它涉及寻找从起点到终点的最短路径。

在本实验中，我们将使用数据结构来解决迷宫问题，并实现一个可以自动求解迷宫的算法。

2、研究背景迷宫问题在计算机科学领域有着广泛的应用。

从寻找最短路径到计算机游戏中的地图设计，迷宫问题都扮演着重要的角色。

通过研究迷宫问题，我们可以更好地理解不同的搜索算法和数据结构，并且可以将这些知识应用到实际场景中。

3、实验目标本实验的目标是设计和实现一个可以求解迷宫问题的算法。

具体来说，我们将使用深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）两种算法来求解迷宫，并比较它们的性能和效果。

4、实验过程4.1 迷宫的表示在开始实验之前，我们首先需要定义迷宫的表示方法。

我们可以使用二维数组来表示迷宫，其中0表示可通过的路径，1表示墙壁或障碍物。

4.2 深度优先搜索深度优先搜索是一种经典的图搜索算法，它通过递归的方式进行搜索。

在迷宫问题中，我们可以使用深度优先搜索来找到从起点到终点的路径。

4.3 广度优先搜索广度优先搜索是另一种常用的图搜索算法，它通过队列的方式进行搜索。

在迷宫问题中，我们可以使用广度优先搜索来找到从起点到终点的最短路径。

4.4 实验结果分析通过比较深度优先搜索和广度优先搜索的结果，我们可以评估它们在解决迷宫问题上的性能和效果。

5、实验结论通过本实验，我们发现深度优先搜索和广度优先搜索在解决迷宫问题上都具有一定的优势和不足之处。

深度优先搜索能够快速找到一条路径，但可能不是最短路径；广度优先搜索能够找到最短路径，但可能需要更多的时间和空间。

具体使用哪种算法取决于实际应用的需求。

本文档涉及附件：1、数据结构迷宫问题实验代码：docx2、迷宫样例数据：txt3、实验结果分析表：xlsx本文所涉及的法律名词及注释：1、DFS（Depth First Search）——深度优先搜索算法，是一种图搜索算法。

2、BFS（Breadth First Search）——广度优先搜索算法，是一种图搜索算法。

吉林大学软件学院课程设计报告课程名称：数据结构课程设计课程题目：迷宫问题姓名：***学号： ********软件学院2009级《数据结构》课程设计题目一: 迷宫问题[实验目的]综合运用数组、递归等数据结构知识，掌握、提高分析、设计、实现及测试程序的综合能力。

[实验内容及要求]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。

（1）根据二维数组，输出迷宫的图形。

（2）探索迷宫的四个方向：RIGHT为向右，DOWN向下，LEFT向左，UP向上，输出从入口到出口的行走路径。

[测试数据]左上角（1，1）为入口，右下角（8，9）为出口。

[实现方法]可使用回溯方法，即从入口出发，顺着某一个方向进行探索，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，则所设定的迷宫没有通路。

[具体思路及结果]首先，事先声明好矩阵，矩阵长宽，栈顶元素，矩阵点左边等。

然后，要求用户尽享交互输入迷宫(maze)各个点处的值(1或0)保存并初始化栈顶元素，置所有方向数为下。

之后，一比较整洁大方的形式打印原迷宫供用户查看。

同时，开始本程序的重点，回溯算法，以1,2,3,4分别表示下上左右。

多次使用for循环寻找可以到达出口的路径，期间分别先后试探下，左，上，右置已经走过的点为2防止死循环，寻找完后存在TOP[]栈中。

最后，打印找到的当前迷宫路径并以（坐标1）——>（坐标2）的形式输出路径，并且在原迷宫的基础上表示出当前找到的路径，以#代表走过的路径0代表没有障碍的地方，1代表障碍，画出迷宫路径图，并且立刻执行下一次循环，寻找下一条可通过的路径，并还原迷宫图，继续寻找路径知道找到所有解后自动退出。

[具体代码]#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define n1 5#define n2 5typedef struct node{int x;//存x坐标int y;//存y坐标int c;//存该点可能的下点所在的方向，表示向1表示向下，2左，3向上，4向右}linkstack;linkstack top[25];int rows=0;int cols=0;int i,j,k,m,p,q=0;int maze[n1][n2];void main(){for(p=0;p<=n1-1;p++){for(q=0;q<=n2-1;q++){printf("请输入第%d行第%d列的数\n",p+1,q+1);scanf("%d",&maze[p][q]);}}//初始化top[]，置所有方向为下for(i=0;i<n1 * n2;i++){top[i].c=1;}printf("the maze is:\n");//打印原迷宫for(i=0;i<n1;i++){for(j=0;j<n2;j++)printf(maze[i][j]?"1 ":"0 ");printf("\n");}i=0;top[i].x=0;top[i].y=0;maze[0][0]=2;//回溯算法do{if(top[i].c<5) //还可以向前试探{if(top[i].x==4&&top[i].y==4) //已找到一个组合{ //打印路径printf("The way %d is:\n",m++);for(j=0;j<=i;j++){printf("(%d,%d)-->",top[j].x,top[j].y);}printf("\n");//打印选出路径的迷宫for(j=0;j<n1;j++){for(k=0;k<n2;k++){if(maze[j][k]==0)printf("0 ");else if(maze[j][k]==2) printf("# ");else printf("1 ");}printf("\n");}maze[top[i].x][top[i].y]=0;top[i].c=1;i--;top[i].c+=1;continue;}switch(top[i].c) //向前试探{case 1:{if(maze[top[i].x][top[i].y+1]==0)//下{i++;top[i].x=top[i-1].x;top[i].y=top[i-1].y+1;maze[top[i].x][top[i].y]=2;}else{top[i].c+=1;}break;}case 2:{if(maze[top[i-1].x-1][top[i].y]==0)//左{i++;top[i].x=top[i-1].x-1;top[i].y=top[i-1].y;maze[top[i].x][top[i].y]=2;}else{top[i].c+=1;}break;}case 3:{if(maze[top[i].x][top[i].y-1]==0)//上{i++;top[i].x=top[i-1].x;top[i].y=top[i-1].y-1;maze[top[i].x][top[i].y]==2;}else{top[i].c+=1;}break;}case 4:{if(maze[top[i].x+1][top[i].y]==0)//右{i++;top[i].x=top[i-1].x+1;top[i].y=top[i-1].y;maze[top[i].x][top[i].y]=2;}else{top[i].c+=1;}break;}}}else //回溯{if(i==0) return; //已找完所有解maze[top[i].x][top[i].y]=0;top[i].c=1;i--;top[i].c+=1;}}while(1);}[程序效果图]。

课题设计1：迷宫求解一. 需求分析：本程序是利用非递归的方法求出一条走出迷宫的路径，并将路径输出。

首先由用户输入一组二维数组来组成迷宫，确认后程序自动运行，当迷宫有完整路径可以通过时，以0和1所组成的迷宫形式输出，标记所走过的路径结束程序；当迷宫无路径时，提示输入错误结束程序。

二、概要设计：1.抽象数据类型定义：ADT Find{数据对象：D={ai|ai ∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0}数据关系：R1={<ai-1,ai>|ai-1, ai∈D }基本操作：find (&S)初始条件：已初始化栈S，且栈为空操作结果：从栈Ｓ中找出相对应的数据关系，并输出结果}ADT Find2. 主程序的流程以及各程序模块之间的调用关系：(1).定义变量i、j、w、z为整形变量(2).输入迷宫二维数组maze(0:m,0:n)(3).调用子程序find ()(4).结束程序三、相应的源程序如下：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedef enum { ERROR, OK } Status;typedef struct{int row, line;}PosType;typedef struct{int di, ord;PosType seat;}SElemType;typedef struct{SElemType * base;SElemType * top;int stacksize;}SqStack;Status InitStack(SqStack &S);Status Push(SqStack &S,SElemType &a);Status Pop(SqStack &S,SElemType &a);Status StackEmpty(SqStack S);Status MazePath(int maze[12][12],SqStack &S, PosType start, PosType end);void Initmaze(int maze[12][12],int size);void printmaze(int maze[12][12],int size);Status Pass(int maze[12][12],PosType CurPos);void Markfoot(int maze[12][12], PosType CurPos);PosType NextPos(PosType CurPos, int Dir);void printpath(int maze[12][12],SqStack S,int size);void main (void){SqStack S;int size,maze[12][12];for(int n=0;n<10;n++){printf("创建一个正方形迷宫，请输入迷宫尺寸(注意不要大于50):\n");scanf("%d",&size);if(size<1 || size>10){printf("输入错误!");return;}Initmaze(maze,size);printmaze(maze,size);PosType start,end;printf("输入入口行坐标和列坐标:");scanf("%d",&start.row);scanf("%d",&start.line);printf("输入出口行坐标和列坐标:");scanf("%d",&end.row);scanf("%d",&end.line);if(MazePath(maze,S,start,end))printpath(maze,S,size);else printf("找不到通路!\n\n");}}Status MazePath(int maze[12][12],SqStack &S, PosType start, PosType end){PosType curpos;int curstep;SElemType e;InitStack(S);curpos = start;curstep = 1;do {if (Pass(maze,curpos)){Markfoot(maze,curpos);e.di =1;e.ord = curstep;e.seat= curpos;Push(S,e);if (curpos.row==end.row && curpos.line==end.line)return OK;curpos = NextPos(curpos, 1);curstep++;}else{if (!StackEmpty(S)){Pop(S,e);while (e.di==4 && !StackEmpty(S)) {Markfoot(maze,e.seat);Pop(S,e);}if (e.di<4){e.di++;Push(S, e);curpos = NextPos(e.seat, e.di);}}}} while (!StackEmpty(S));return ERROR;}void Initmaze(int maze[12][12],int size){char select;printf("选择创建方式A:自动生成B:手动创建\n");label:scanf("%c",&select);if(select=='a'||select=='A'){for(int i=0;i<size+2;i++)maze[0][i]=1;for( i=1;i<size+1;i++){maze[i][0]=1;for(int j=1;j<size+1;j++)maze[i][j]=rand()%2;maze[i][size+1]=1;}for(i=0;i<size+2;i++)maze[size+1][i]=1;}else if(select=='b'||select=='B'){printf("按行输入%d*%d数据,0代表可通,1代表不可通(每行以Enter结束):\n",size,size);for(int i=0;i<size+2;i++)maze[0][i]=1;for( i=1;i<size+1;i++){maze[i][0]=1;for(int j=1;j<size+1;j++)scanf("%d",&maze[i][j]);maze[i][size+1]=1;}for(i=0;i<size+2;i++)maze[size+1][i]=1;}else if(select=='\n')goto label;else printf("输入错误!");}void printmaze(int maze[12][12],int size){printf("\n\n");printf("显示所建的迷宫(#表示外面的墙):\n");for(int i=0;i<size+2;i++)printf("%c ",'#');printf("\n");for(i=1;i<size+1;i++){printf("%c ",'#');for(int j=1;j<size+1;j++){printf("%d ",maze[i][j]);}printf("%c",'#');printf("\n");}for(i=0;i<size+2;i++)printf("%c ",'#');printf("\n");}void printpath(int maze[12][12],SqStack S,int size){printf("\n\n通路路径为:\n");SElemType * p=S.base;while(p!=S.top){maze[p->seat.row][p->seat.line]=2;p++;}for(int i=0;i<size+2;i++)printf("%c ",'#');printf("\n");for(i=1;i<size+1;i++){printf("%c ",'#');for(int j=1;j<size+1;j++){if(maze[i][j]==2) printf("%c ",'0');else printf(" ");}printf("%c",'#');printf("\n");}for(i=0;i<size+2;i++)printf("%c ",'#');printf("\n\n"); }Status Pass(int maze[12][12],PosType CurPos){if (maze[CurPos.row][CurPos.line]==0)return OK;else return ERROR;}void Markfoot(int maze[12][12],PosType CurPos){maze[CurPos.row][CurPos.line]=1;}PosType NextPos(PosType CurPos, int Dir){PosType ReturnPos;switch (Dir){case 1:ReturnPos.row=CurPos.row;ReturnPos.line=CurPos.line+1;break;case 2:ReturnPos.row=CurPos.row+1;ReturnPos.line=CurPos.line;break;case 3:ReturnPos.row=CurPos.row;ReturnPos.line=CurPos.line-1;break;case 4:ReturnPos.row=CurPos.row-1;ReturnPos.line=CurPos.line;break;}return ReturnPos;}Status InitStack(SqStack &S){S.base=(SElemType *)malloc(100*sizeof(SElemType));if(!S.base)return ERROR;S.top=S.base;S.stacksize=100;return OK;}Status Push(SqStack &S,SElemType &a){*S.top++=a;return OK;}Status Pop(SqStack &S,SElemType &a){if(S.top==S.base)return ERROR;a=*--S.top;return OK;}Status StackEmpty(SqStack S){if(S.top==S.base)return OK;return ERROR;}以下为测试数据：输入一个矩阵，例如：1 0 0 1 10 0 1 1 11 0 0 0 10 1 0 1 11 1 0 0 0输入入口行坐标和列坐标：1 2输入出口行坐标和列坐标：5 5通路路径为：课题设计3：joseph环一. 需求分析：利用单向循环链表存储结构模拟此过程，按照出列的顺序输出各个人的编号。

数据结构-迷宫实验报告数据结构迷宫实验报告一、实验目的本次迷宫实验的主要目的是通过实际操作和算法实现，深入理解数据结构在解决复杂问题中的应用。

具体来说，我们希望通过构建迷宫并寻找可行路径，掌握栈和队列等数据结构的基本原理和操作，提高对算法设计和分析的能力。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为C+＋，开发工具为Visual Studio 2019。

操作系统为 Windows 10。

三、实验原理（一）迷宫的表示迷宫可以用二维数组来表示，数组中的每个元素表示迷宫中的一个单元格。

0 表示通路，1 表示墙壁。

（二）搜索算法1、深度优先搜索（DFS）从起始点开始，沿着一个方向尽可能深入地探索，直到无法前进或达到目标点，然后回溯。

2、广度优先搜索（BFS）从起始点开始，逐层向外扩展搜索，先访问距离起始点近的节点。

（三）数据结构的选择1、栈（用于 DFS）栈具有后进先出的特点，适合模拟深度优先搜索的回溯过程。

2、队列（用于 BFS）队列具有先进先出的特点，适合模拟广度优先搜索的逐层扩展过程。

四、实验步骤（一）初始化迷宫首先，定义一个二维数组来表示迷宫，并随机生成迷宫的布局，确保有可行的路径从起始点到终点。

（二）选择搜索算法根据需求选择深度优先搜索或广度优先搜索算法。

（三）实现搜索算法1、深度优先搜索（1）创建一个栈来存储待探索的节点。

（2）将起始节点入栈。

（3）当栈不为空时，取出栈顶节点进行探索。

（4）如果是目标节点，结束搜索；否则，将其相邻的可通行节点入栈。

（5）如果没有可通行的相邻节点，将栈顶节点出栈，回溯。

2、广度优先搜索（1）创建一个队列来存储待探索的节点。

（2）将起始节点入队。

（3）当队列为空时，结束搜索。

（4）取出队头节点进行探索。

（5）将其相邻的可通行节点入队。

（四）输出路径在搜索过程中，记录每个节点的前一个节点，以便在找到目标节点后回溯输出路径。

五、实验结果与分析（一）实验结果展示分别使用深度优先搜索和广度优先搜索算法找到了从起始点到终点的路径，并输出了路径的坐标。

数据结构-迷宫实验报告数据结构迷宫实验报告一、引言迷宫问题是一个经典的算法和数据结构问题，它不仅具有趣味性，还能很好地锻炼我们对数据结构和算法的理解与应用能力。

在本次实验中，我们通过不同的方法和策略来解决迷宫问题，深入探索了数据结构在其中的作用。

二、实验目的本次迷宫实验的主要目的是：1、深入理解和掌握常见的数据结构，如栈、队列等。

2、学会运用不同的数据结构和算法来解决迷宫问题。

3、提高分析问题、设计算法和编写代码的能力。

三、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，开发工具为 PyCharm。

四、实验内容（一）迷宫的表示我们首先需要确定如何表示迷宫。

常见的方法是使用二维数组，其中 0 表示可通行的路径，1 表示墙壁。

例如，以下是一个简单的 5x5 迷宫的表示：｀｀｀pythonmaze ＝0, 1, 0, 0, 0,0, 1, 0, 1, 0,0, 0, 0, 1, 0,0, 1, 0, 1, 0,0, 0, 0, 0, 0｀｀｀（二）深度优先搜索算法深度优先搜索（DepthFirst Search，简称 DFS）是一种用于遍历或搜索树或图的算法。

在迷宫问题中，我们从起始点开始，沿着一个方向尽可能深入地探索，直到无法继续，然后回溯。

以下是使用深度优先搜索算法解决迷宫问题的 Python 代码：｀｀｀pythondef dfs(maze, start, end)：stack ＝（start0, start1)visited ＝ set(）while stack:cur_row, cur_col ＝ stackpop(）if （cur_row, cur_col) ＝＝ end:return Trueif （cur_row, cur_col) in visited:continuevisitedadd(（cur_row, cur_col)）if cur_row ＞ 0 and mazecur_row 1cur_col ＝＝ 0: stackappend(（cur_row 1, cur_col)）if cur_row ＜ len(maze) 1 and mazecur_row ＋ 1cur_col ＝＝ 0: stackappend(（cur_row ＋ 1, cur_col)）if cur_col ＞ 0 and mazecur_rowcur_col 1 ＝＝ 0: stackappend(（cur_row, cur_col 1)）if cur_col ＜ len(maze0) 1 and mazecur_rowcur_col ＋ 1 ＝＝ 0: stackappend(（cur_row, cur_col ＋ 1)）return False｀｀｀（三）广度优先搜索算法广度优先搜索（BreadthFirst Search，简称 BFS）是一种逐层遍历树或图的算法。