迷宫算法代码研究
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经典广度优先搜索算法,用parentx,parenty存储上一步的位置,规范化使用队列和栈。
迷宫暂定为8*6,动态生成,四周为一圈障碍,出口坐标为(8,6)。
坐标的定义类似图形编程的屏幕坐标,横向为x分量,垂直为y分量,左上角为原点。
可以向8个方向试探。
源代码(TC下编译运行通过):#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define Status int#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2#define TRUE 1#define FALSE 0#define ROW 8 /*行列可自定*/#define COLUM 10 /*行列可自定*/#define OUT 8#define STEPPED 2#define MAXQSIZE 100int maze[8][10]/*6行8列*/={{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},{1,0,1,1,1,1,0,0,0,1},{1,0,1,0,0,1,1,0,0,1},{1,0,0,0,1,0,1,0,0,1},{1,1,1,0,1,0,1,0,0,1},{1,0,0,0,0,0,0,0,0,1},{1,0,0,0,0,0,0,1,OUT,1},{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1}};/*此处只是给一个初始化的例子,可以删去,后面的代码可以动态生成迷宫*/void CreateRandomMaze()/*随机生成迷宫(可能产生走不通的迷宫)*/{int i,j;srand((int)time());/*设置随机数种子,产生真随机数*/for(i=0;i<ROW;i++){for(j=0;j<COLUM;j++){maze[i][j]=rand()%2;/*产生0~1的随机数*/}}for(i=0;i<COLUM;i++){maze[0][i]=1;maze[ROW-1][i]=1;}for(i=0;i<ROW;i++){maze[i][0]=1;maze[i][COLUM-1]=1;}maze[1][1]=0;maze[ROW-2][COLUM-2]=OUT;/*设置出口*/}void printMaze()/*打印迷宫*/{int i,j;/*clrscr();*//*这个是turbo C的清屏函数,可以替代或忽略*/for(i=0;i<ROW;i++){for(j=0;j<COLUM;j++){printf(" %d",maze[i][j]);}printf("\n");}/*delay(1000);*/}/*********************队列(非循环顺序队列)************************/typedef struct{int x,y;int parentx,parenty; /*记录上一个节点即路径中前驱节点,方便最后输出*/ }QNode,*QueuePtr;typedef QNode ElemType;typedef struct SqQueue{ElemType * base;int front;int rear;}SqQueue;/*队列结构体*/Status InitQueue(SqQueue *Q)/*初始化队列*/{Q->base = (ElemType *)malloc(MAXQSIZE *sizeof(ElemType)); if(!Q->base){exit(OVERFLOW);}Q->front = Q->rear = 0;return OK;}int QueueLength(SqQueue Q){return Q.rear - Q.front;}Status QueueEmpty(SqQueue Q){if(Q.front==Q.rear){return TRUE;}return FALSE;}Status GetHead(SqQueue Q,ElemType *e){if(Q.front==Q.rear){return ERROR;}*e = Q.base[Q.front];return OK;}Status EnQueue(SqQueue *Q,ElemType e){if(Q->rear>MAXQSIZE-1)/*队列满*/{return ERROR;}Q->base[Q->rear]=e;(Q->rear)++;return OK;}Status DeQueue(SqQueue *Q,ElemType *e) {if(Q->front == Q->rear)/*队列空*/{return ERROR;}*e = Q->base[Q->front];(Q->front)++;return OK;}/*********************栈**********************/ typedef struct{int top,base,count;ElemType container[100];/*ROW*COLUM];*/ }SqStack;Status InitStack(SqStack *s){s->top=-1;s->base=0;s->count=0;}Status StackEmpty(SqStack s){if(s.count!=0){return FALSE;}return TRUE;}Status Push(SqStack *s,ElemType e){s->top++;s->container[s->top]=e;s->count++;return OK;}Status Pop(SqStack *s,ElemType *e){if(s->top<s->base){return ERROR;}*e = s->container[s->top];s->count--;}/*******************************************/main(){int dx[]={ 0, 1,1,1,0,-1,-1,-1}; /*方向偏移量*/int dy[]={-1,-1,0,1,1, 1, 0,-1};int direction,flag, /*找到出口标志*/cx,cy, /*当前位置坐标*/nx,ny; /*根据方向下一点坐标*/SqQueue sqq;SqStack sqs,sqsout;ElemType start,et;CreateRandomMaze();/*创建随机地图*/printMaze();/*打印地图*/InitQueue(&sqq); /*初始化队列sqq*/InitStack(&sqs); /*初始化栈sqs*/InitStack(&sqsout); /*初始化栈sqsout*/start.x=1;start.y=1;start.parentx=-1;start.parenty=-1;EnQueue(&sqq,start); /*起始点入队*/for(;(flag!=TRUE)&&(!QueueEmpty(sqq));){GetHead(sqq,&et); /*取队首元素(不是出队)*/cx=et.x;cy=et.y;for(direction=0;direction<8;direction++) /*朝八个方向试探*/{nx = cx+dx[direction]; /*nx = cx + 方向偏移量*/ny = cy+dy[direction];if(maze[ny][nx]==0||maze[ny][nx]==OUT) /*如果下一点坐标可通,或者是出口*/ {et.y=ny;et.parentx = cx; /*下一点的路径上的前驱是当前点*/et.parenty = cy;EnQueue(&sqq,et); /*将下一点入队*/if(maze[ny][nx]!=OUT){maze[ny][nx]=STEPPED; /*访问过了*/}}if(maze[ny][nx]==OUT) /*如果下一点是出口*/{flag = TRUE; /*标志位置TRUE*/break; /*路径已找到,不用在试探了,退出循环*/}}DeQueue(&sqq,&et);/*出队*/Push(&sqs,et);/*所有出队的元素都将别压入栈sqs*/}if(QueueEmpty(sqq)) /*如果每条路线都试过都没有找到出口,则队列为空,说明已经失败了*/ {printf("failed!");}if(flag==TRUE) /*如果标记为是TRUE,那么说明已经找到路径了,广度优先所的路径即为最短路径*/ {while(!QueueEmpty(sqq)){DeQueue(&sqq,&et);Push(&sqs,et);}/******以下用到了两个栈,第一个栈sqs用来搜索最短路径并把其存入第二个栈,第二个栈sqsout用于顺序输出********/Pop(&sqs,&start);Push(&sqsout,start);while(!StackEmpty(sqs)){Pop(&sqs,&et);if(et.x==start.parentx && et.y==start.parenty){start=et;Push(&sqsout,et);}}while(!StackEmpty(sqsout)) {Pop(&sqsout,&et);printf("(%d,%d)\t",et.x,et.y); }}}。
python迷宫代码Python迷宫代码一、问题描述迷宫是一个有特定入口和出口的空间结构,由一系列的格子组成。
每个格子可通行或者不可通行,通常用0表示通行,用1表示不通行。
迷宫问题的目标是寻找从迷宫的入口到出口的路径。
本文将使用Python语言实现一个迷宫代码,帮助解决迷宫问题。
二、解决方法1. 迷宫表示我们使用一个二维列表来表示迷宫,列表的每个元素可以是0或1,其中0表示通行,1表示不可通行。
列表的行和列分别表示迷宫的行和列数。
2. 路径查找为了找到从入口到出口的路径,我们采用深度优先搜索算法。
算法首先检查当前位置是否是迷宫的出口,如果是,则找到了路径;否则,依次尝试往四个方向移动,并递归地探索下一步。
3. 回溯如果当前位置的四个方向都无法通行或者已经探索过,那么需要回溯到上一步,继续探索其他方向。
我们使用一个栈来保存已经探索的路径,每次回溯时将当前位置出栈。
三、代码实现```pythondef find_path(maze, start, end):stack = [] # 创建栈存放路径stack.append(start) # 将起点加入栈中while len(stack) > 0:cur_pos = stack[-1] # 获取当前位置if cur_pos == end:return stack # 找到路径,返回栈directions = [(0, 1), (1, 0), (0, -1), (-1, 0)] # 定义四个方向for direction in directions:next_pos = (cur_pos[0] + direction[0], cur_pos[1] + direction[1]) # 计算下一个位置if next_pos[0] >= 0 and next_pos[0] < len(maze) andnext_pos[1] >= 0 and next_pos[1] < len(maze[0]) andmaze[next_pos[0]][next_pos[1]] == 0:stack.append(next_pos) # 将下一个位置加入栈中maze[next_pos[0]][next_pos[1]] = 2 # 标记已经走过的位置breakelse:stack.pop() # 如果四个方向都不能前进,则回溯return None # 没有找到路径,返回空# 测试代码maze = [[0, 1, 0, 0, 0],[0, 1, 0, 1, 0],[0, 0, 0, 0, 0],[0, 1, 1, 1, 0],[0, 0, 0, 0, 0]]start = (0, 0)end = (4, 4)path = find_path(maze, start, end)if path:print("找到路径:", path)else:print("没有找到路径")```四、代码说明1. `find_path`函数实现了路径查找的逻辑,其中`maze`表示迷宫的二维列表,`start`表示起点的坐标,`end`表示终点的坐标。
一、实验目的1. 熟悉迷宫问题的基本概念和解决方法。
2. 掌握一种或多种迷宫求解算法。
3. 通过编程实践,提高算法设计和编程能力。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:Python3.73. 开发工具:PyCharm三、实验内容迷宫问题是指在一个二维网格中,给定起点和终点,求解从起点到终点的路径。
本实验采用深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)两种算法进行迷宫求解。
1. 深度优先搜索(DFS)(1)算法原理:DFS算法是一种非确定性算法,其基本思想是沿着一个分支一直走到底,直到无法继续为止,然后回溯到上一个节点,再选择另一个分支继续走。
(2)算法步骤:a. 初始化迷宫,将起点设置为当前节点,将终点设置为目标节点。
b. 创建一个栈,将起点入栈。
c. 当栈不为空时,执行以下操作:a. 弹出栈顶元素,将其标记为已访问。
b. 判断是否为终点,如果是,则输出路径并结束算法。
c. 获取当前节点的上下左右邻居节点,如果邻居节点未被访问,则将其入栈。
d. 当栈为空时,算法结束。
(3)代码实现:```pythondef dfs(maze, start, end):stack = [start]visited = set()path = []while stack:node = stack.pop()if node == end:return path + [node]visited.add(node)for neighbor in get_neighbors(maze, node): if neighbor not in visited:stack.append(neighbor)path.append(node)return Nonedef get_neighbors(maze, node):x, y = nodeneighbors = []if x > 0 and maze[x-1][y] == 0:neighbors.append((x-1, y))if y > 0 and maze[x][y-1] == 0:neighbors.append((x, y-1))if x < len(maze)-1 and maze[x+1][y] == 0:neighbors.append((x+1, y))if y < len(maze[0])-1 and maze[x][y+1] == 0:neighbors.append((x, y+1))return neighbors```2. 广度优先搜索(BFS)(1)算法原理:BFS算法是一种确定性算法,其基本思想是从起点开始,按照一定顺序遍历所有节点,直到找到终点。
迷宫问题栈算法c++代码迷宫问题是一个经典的寻路问题,目标是从迷宫的入口找到出口的路径。
栈是一个常用的数据结构,可以用来实现迷宫问题的解决方法。
下面是使用栈算法解决迷宫问题的C++代码。
```cpp#include <iostream>#include <stack>#include <vector>using namespace std;// 定义迷宫的大小const int N = 5;const int M = 5;// 定义迷宫的地图,0 表示可通行的路径,1 表示墙壁int maze[N][M] = {{0, 1, 0, 0, 0},{0, 1, 0, 1, 0},{0, 0, 0, 0, 0},{0, 1, 1, 1, 0},{0, 0, 0, 1, 0}};// 定义方向数组,分别表示右、下、左、上四个方向移动int dx[] = {1, 0, -1, 0};int dy[] = {0, 1, 0, -1};// 定义迷宫中的点struct Point {int x, y;};// 判断某个点是否在迷宫内且可通行bool isValid(int x, int y) {return x >= 0 && x < N && y >= 0 && y < M && maze[x][y] == 0;}// 使用栈算法寻找迷宫路径vector<Point> findPath(int startX, int startY, int endX, int endY) {stack<Point> s;vector<Point> path;bool visited[N][M] = {false};// 将起点加入栈中s.push({startX, startY});visited[startX][startY] = true;while (!s.empty()) {// 获取栈顶点Point current = s.top();s.pop();// 判断是否到达终点if (current.x == endX && current.y == endY) { path.push_back(current);break;}// 遍历四个方向for (int i = 0; i < 4; i++) {int nextX = current.x + dx[i];int nextY = current.y + dy[i];// 判断下一个点是否合法且未访问过 if (isValid(nextX, nextY)&& !visited[nextX][nextY]) {s.push({nextX, nextY});visited[nextX][nextY] = true; }}// 如果栈为空,说明无法到达终点if (s.empty()) {cout << '无法找到路径!' << endl; return path;}}// 反向输出路径while (!s.empty()) {path.push_back(s.top());s.pop();}return path;}int main() {int startX, startY, endX, endY;cout << '请输入起点坐标(以空格分隔):';cin >> startX >> startY;cout << '请输入终点坐标(以空格分隔):';cin >> endX >> endY;vector<Point> path = findPath(startX, startY, endX, endY);if (!path.empty()) {cout << '找到路径!路径长度为:' << path.size() << endl; cout << '路径为:';for (int i = path.size() - 1; i >= 0; i--) {cout << '(' << path[i].x << ', ' << path[i].y << ')';if (i != 0) {cout << ' -> ';}}}return 0;}```以上代码通过栈算法实现了迷宫问题的解决方法。
附件三:毕业设计(论文)任务书课题名称:对随机生成迷宫算法的研究与实现完成期限:2011年03月1日至2011年05月30日院系名称电子信息工程学院指导教师孙山专业班级嵌入式071指导教师职称学生姓名黄漫院系毕业设计(论文)工作领导小组组长签字一、课题训练内容1.谈谈这款游戏迷宫是一款曾风靡多时的益智类小游戏,并根据它其根本衍生出很多类似的游戏种类,它不但对玩家来说有很强的趣味性,对编程人员来讲,也有很高的可研究性。
主要是它的算法设计比较复杂,而且种类很多,对初中级的编程人员来说有比较重要的意义,很多初中级编程人员会使用它来锻炼自己编写算法的水平。
这也是我选择研究这款游戏的原因。
2.谈谈算法算法是程序的灵魂,相信这句话对于每一个编程人员来说是耳熟能详,这基本是每一本入门级C语言教材必写的一句话。
从这句话不难看出算法对于编程来说的意义。
锻炼和研究算法是每一个编程人员一生都要学习的内容。
而迷宫正是一个对锻炼和研究算法非常好的开胃菜。
它的算法可以非常简单也可以非常复杂,每种算法都有它的优缺点,最后生成的迷宫也会多种多样,而每一种又有各自的用途,非常有意思。
二、设计(论文)任务和要求(包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体要求)该课题是对迷宫程序算法的研究,鉴于算法曾从由简单到复杂,由缺陷到完美的过程,所以在整个设计中,主要任务和要求如下:(1)先设计并实现一种比较简单的迷宫程序(2)对简单迷宫的算法和实际效果进行分析,根据其缺点重新设计算使其更符合实际。
(3)对第二步生成的迷宫再经行分析研究,并再次改进算法,使其更完美(4).撰写毕业设计论文一份。
其中的主要内容包括:中英文摘要、目录、正文、参考文献,附录等,要求结构合理,行文规范。
并翻译与本专业或课题相关的英文资料一份,译文字数不得少于3000字。
三、毕业设计(论文)主要参数及主要参考资料【1】陈正冲C语言深度剖析2008【2】P e t e r V a n D e r L i n d e n著徐波译C专家编程人名邮电出版社.2002.【3】林锐高质量编程指南.2001【4】谭浩强C程序设计(第三版)清华大学出版社.2005(2007重印)四、毕业设计(论文)进度表武汉科技学院毕业设计(论文)进度表注:1.本任务书一式两份,一份院(系)留存,一份发给学生,任务完成后附在说明书内。
python迷宫最短路线算法一、引言迷宫问题是一个经典的计算机科学问题,涉及到图论、动态规划等知识。
在Python中解决迷宫最短路线问题,可以使用动态规划算法。
本文将介绍如何使用Python编写迷宫最短路线算法,并给出示例代码。
二、算法原理动态规划是一种通过将大问题分解为小问题来解决问题的方法。
在解决迷宫最短路线问题时,我们可以将整个迷宫看作一个二维数组,其中每个元素表示该位置是否可通行。
通过使用动态规划,我们可以逐步计算出从起点到终点的最短路径。
具体来说,我们可以定义一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示从起点到位置(i,j)的最短路径长度。
初始时,所有元素都为不可通行状态(即值为False)。
然后,我们逐行地计算dp数组,对于每个位置(i,j),如果它不可通行,则将其路径长度设置为无限大;否则,我们选择一条从当前位置出发的最短路径,并将其路径长度加1记录下来。
最终,dp[0][j]即为从起点到位置j的最短路径长度。
三、代码实现下面是一个使用Python实现迷宫最短路线算法的示例代码:```pythondefshortest_path(maze,start,end):#获取迷宫的行数和列数rows=len(maze)cols=len(maze[0])#初始化dp数组和起点状态dp=[[False]*colsfor_inrange(rows)]start_state=False#逐行计算dp数组foriinrange(rows):forjinrange(cols):ifmaze[i][j]==1:#不可通行状态dp[i][j]=float('inf')#设置路径长度为无限大else:#选择一条最短路径dist=min((dp[i-1][k]+1ifk!=jelsefloat('inf'))forkinrange(cols)) dp[i][j]=dist+1#记录当前路径长度并更新dp数组ifi==0:#更新起点状态start_state=dp[i][j]#寻找终点状态并返回最短路径长度forjinrange(cols):ifdp[rows-1][j]==end_state:#找到终点状态returndp[rows-1][j]-start_state#返回最短路径长度return-1#如果没有找到终点状态,返回-1表示失败```四、示例应用下面是一个示例迷宫和起点、终点坐标:```pythonmaze=[[0,0,0,0,0],[1,1,0,1,0],[0,0,0,1,1],[0,0,0,0,0],[1,1,1,1,1]]start=(0,3)#起点坐标为(0,3)end=(4,3)#终点坐标为(4,3)```使用上述代码可以计算出从起点到终点的最短路径长度:`shortest_path(maze,start,end)`将返回2。
数据结构迷宫源代码数据结构迷宫源代码1.引言在计算机科学中,数据结构是一种组织和存储数据的方式,能够有效地使用和操作这些数据。
迷宫是一种经典的问题,通过使用数据结构,我们可以有效地表示和解决迷宫问题。
本文将介绍如何使用数据结构来表示和解决迷宫问题,并提供相应的源代码。
2.迷宫的定义与表示迷宫可以被定义为一个二维的网格,其中的每个单元格可以是通路或墙壁。
我们可以使用二维数组来表示迷宫,其中的每个元素可以被设定为0代表墙壁,1代表通路。
以下是一个迷宫的示例: ```int[][] maze = {{0, 0, 0, 0, 0},{1, 1, 0, 1, 0},{0, 1, 0, 0, 0},{0, 1, 1, 1, 1},{0, 0, 0, 0, 0}}。
```3.迷宫求解算法3.1 深度优先搜索算法深度优先搜索算法是一种递归的算法,它会尽可能地深入到迷宫中的某个通路,直到无法继续深入为止。
然后回溯到上一个分支点,继续搜索其他的分支。
以下是深度优先搜索算法的代码: ```void dfs(int[][] maze, int row, int col) {// 标记当前位置为已经访问过maze[row][col] = .1。
// 检查周围的四个方向int[] dx = {.1, 1, 0, 0}。
int[] dy = {0, 0, .1, 1}。
for (int i = 0。
i < 4。
i++) {int newRow = row + dx[i]。
int newCol = col + dy[i]。
// 检查新位置是否合法并且是通路if (newRow >= 0 && newRow < maze.length && newCol >= 0 && newCol < maze[0].length &&maze[newRow][newCol] == 1) {dfs(maze, newRow, newCol)。
迷宫求解实验报告实验目的本实验旨在研究迷宫求解算法,并通过编写代码实现迷宫的求解过程。
通过该实验,我将掌握迷宫求解算法的原理和实现方法,并对代码编写和调试能力进行提升。
实验原理迷宫求解算法主要有深度优先(DFS)和广度优先(BFS)两种常用方法。
DFS算法通过递归或栈实现,从起点开始,不断向可行的下一个位置前进,直到找到出口或者无法前进为止。
BFS算法通过队列实现,从起点开始,逐层扩展范围,直到找到出口或者遍历完所有可到达的位置。
实验步骤1.实验环境的搭建本次实验使用Python语言进行代码编写,需要确保已正确安装Python环境,并安装相应的依赖库(如numpy、matplotlib等)。
2.迷宫的构建首先,根据实际需求,确定迷宫的大小和入口出口的位置,并绘制迷宫地图。
可以使用二维数组或矩阵表示迷宫,其中用0表示可通行的位置,用1表示障碍物或不可通行的位置。
3.迷宫求解算法的实现根据选择的求解算法,编写相应的代码进行实现。
以DFS算法为例,可以使用递归或栈来实现。
递归实现DFS算法的代码如下所示:```def dfs(maze, start, end):m, n = len(maze), len(maze[0])visited = [[0] * n for _ in range(m)]def dfsHelper(i, j):if i < 0 or i >= m or j < 0 or j >= n or maze[i][j] == 1 or visited[i][j]:return Falseif (i, j) == end:return Truevisited[i][j] = 1if dfsHelper(i - 1, j) or dfsHelper(i + 1, j) or dfsHelper(i, j - 1) or dfsHelper(i, j + 1):return Truereturn Falsereturn dfsHelper(start[0], start[1])```4.迷宫求解过程的可视化为了更直观地观察到迷宫求解的过程,可以使用matplotlib库绘制迷宫地图和求解路径。
迷宫求解完整代码3.本程序包括三个模块1) 主程序模块:void main(){初始化;do{接受命令;处理命令;}while(命令!=”退出”);}2) 栈模块------实现栈的抽象数据类型 3)迷宫模块----实现迷宫抽象数据类型各个模块之间的调用关系如下:主程序模块->迷宫模块 ->栈模块三( 详细设计1. 坐标位置类型typedef struct PosType //定义坐标 {int x; //当前横坐标int y; //当前纵坐标 }PosType;2.迷宫类型int Maze[][];//迷宫存放在一个数字型数组中int MazePath(int maze[N][N],PosType start,PosType end,LinkStack&stack,int n1,int n2)//求解迷宫maze中,从入口Start到出口end的一条路径{stack=NULL;SElemType e;PosType curpos;InitStack(stack);//初始化stackcurpos.x=start.x; //设定当前位置为入口位置curpos.y=start.y;int curstep=1; //探索第一步do{if(Pass(curpos,maze,n1,n2)==1)//当前位置可通{FootPrint(curpos,maze); //留下足迹e.ord=curstep;e.seat.x=curpos.x;e.seat.y=curpos.y;e.di=1;Push(stack,e); //加入路径,入栈if(curpos.x==end.x&&curpos.y==end.y) //到达出口位置return 1;elseNextPos(curpos,1); //探索下一步curstep++;}//ifelse //当前位置不能通过{if(!StackEmpty(stack)){Pop(stack,e);while(e.di==4&&!StackEmpty(stack)){MarkPrint(e.seat,maze);//留下不能通过的标记,并退回一步Pop(stack,e);}//while}if(e.di<4) //换下一个方向探索{e.di++;Push(stack,e);NextPos(e.seat,e.di); //设当前位置是该新方向上的相邻块,1代表向右,2代表向下,3代表向左,4代表向上。
附件三:武汉科技学院毕业设计(论文)任务书课题名称:对随机生成迷宫算法的研究与实现完成期限: 2011年03月1日至2011年05月30日院系名称电子信息工程学院指导教师孙山专业班级嵌入式071指导教师职称学生姓名黄漫院系毕业设计(论文)工作领导小组组长签字一、课题训练内容1.谈谈这款游戏迷宫是一款曾风靡多时的益智类小游戏,并根据它其根本衍生出很多类似的游戏种类,它不但对玩家来说有很强的趣味性,对编程人员来讲,也有很高的可研究性。
主要是它的算法设计比较复杂,而且种类很多,对初中级的编程人员来说有比较重要的意义,很多初中级编程人员会使用它来锻炼自己编写算法的能力。
这也是我选择研究这款游戏的原因。
2.谈谈算法算法是程序的灵魂,相信这句话对于每一个编程人员来说是耳熟能详,这基本是每一本入门级C语言教材必写的一句话。
从这句话不难看出算法对于编程来说的意义。
锻炼和研究算法是每一个编程人员一生都要学习的内容。
而迷宫正是一个对锻炼和研究算法非常好的开胃菜。
它的算法可以非常简单也可以非常复杂,每种算法都有它的优缺点,最后生成的迷宫也会多种多样,而每一种又有各自的用途,非常有意思。
二、设计(论文)任务和要求(包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体要求)该课题是对迷宫程序算法的研究,鉴于算法曾从由简单到复杂,由缺陷到完美的过程,所以在整个设计中,主要任务和要求如下:(1)先设计并实现一种比较简单的迷宫程序(2)对简单迷宫的算法和实际效果进行分析,根据其缺点重新设计算使其更符合实际。
(3)对第二步生成的迷宫再经行分析研究,并再次改进算法,使其更完美(4).撰写毕业设计论文一份。
其中的主要内容包括:中英文摘要、目录、正文、参考文献,附录等,要求结构合理,行文规范。
并翻译与本专业或课题相关的英文资料一份,译文字数不得少于3000字。
三、毕业设计(论文)主要参数及主要参考资料【1】陈正冲C语言深度剖析2008【2】Peter Van Der Linden 著徐波译C专家编程人名邮电出版社.2002. 【3】林锐高质量编程指南.2001【4】谭浩强C程序设计(第三版)清华大学出版社.2005(2007重印)四、毕业设计(论文)进度表武汉科技学院毕业设计(论文)进度表序号起止日期计划完成内容实际完成情况检查人签名检查日期1 2.25~3.6确定课题的设计方向,广泛查阅资料,确定课题题目,撰写开题报告2 3.7~3.15 进行系统思路设计3 3.16~4.1 查找相关资料,了解相关背景4 4.2~5.1 进行程序的初步设计和改进5 5.2~5..22 撰写论文6 5.23~5.24完成论文,并交给指导老师评阅7 指导老师签名,准备毕业答辩8注:1.本任务书一式两份,一份院(系)留存,一份发给学生,任务完成后附在说明书内。
2.“实际完成情况”和“检查人签名”由教师用笔填写,其余各项均要求打印,打印字体和字号按照《武汉科技学院毕业设计(论文)规范》执行。
附件四:武汉科技学院毕业设计(论文)开题报告课题名称对随机生成迷宫算法的研究与实现院系名称电子信息工程专业电子信息工程班级嵌入式071 学生姓名黄漫课题的意义:迷宫游戏虽然曾风靡一时,甚至现在仍有很多游戏玩家钟情于这种类似探险式的游戏,但是随着电子计算机技术和游戏设计技术的发展,各种各样的大型单机游戏和网络游戏盛嚣尘上,像这样的小游戏显得是那样的不起眼。
但是今天我们不作为一个游戏玩家来讨论它的优缺点。
我们现在从一个编程人员的角度去看待这样一个小程序。
这样一个小游戏,它没有能匹配现在大型游戏的精美画面,也不需要复杂的操作技巧,唯一可以研究的就是它的算法。
还是那句老话,算法是程序的灵魂,一个好的程序归根结底是靠一个好的算法。
迷宫就是一个非常考验算法的程序。
要生成一个迷宫,可以有很多种算法,有的算法很简单,消耗的内存很小,但是生成的迷宫缺岔路很少,人眼很容易就可以走出去,有的算法生成的迷宫虽然比较完美,但是其结构缺很乱,别人很难看懂,还有的算法生成的迷宫很完美,结构也比较清晰,但是消耗内存缺很大,这些算法都有各自的优缺点,那么怎样来设计算法技能让生成的迷宫完美,又结构清晰,还不怎么消耗内存,就是我们追求的目标。
所属领域的发展状态:游戏自人类出现以后便日渐完善。
进入20世纪后,人类进入了电子时代。
七十年代末和整个八十年代,真正的意义上的个人电脑在这个时代诞生,逐步发展壮大。
在这个计算机技术飞速进步的黄金岁月,个人电脑产业获得了长足的发展。
而随着个人电脑业得发展,游戏产业也逐步开始了自己的发展黄金期,电子游戏开始正式分化为游戏机游戏和电脑游戏两个种类。
随着个人电脑价格的不断下降和编程语言BASIC的迅速普及,狂热的电脑爱好者们开始利用自己刚学会的编程技巧在Apple2上创造属于自己的幻想世界,其中最著名的玩家之一的理查德·加里奥特。
1979年夏天,沉迷于《龙与地下城》的桌面游戏和托尔金的《魔戒》系列小说幻想世界中的狂热爱好者理查德在Apple2上写了自己的第一个游戏程序《Akalabeth》,这被普遍认为是欧美经典RPG《创世纪》系列的前传。
1980年,收到自己第一个游戏成功的鼓舞,理查德用BASIC语言写了一段3000行代码的程序,这就是对后来整个游戏界产生了巨大的启发和推动作用的RPG—《创世纪》第一代。
时间不断的推移,对游戏的观点我们发生了越来越多的变化。
这种变化大多是因为人类科学的不断发展现在的游戏模型越来越高要求也越来越高,越来越逼真,而我们将它称为“次时代”游戏,顾名思义就是下个世代的游戏。
游戏却是因为其计算硬件的高性能的发展而替身自己的视觉感受。
并且在很多游戏的开始宣传上不停的称赞电影般得享受。
依靠几个按键完成一系列由游戏师惊醒设计的特别华丽的动作。
也许这对许多玩家来说有特别良好的感受,在心里得到事物征服的特殊情感,但是这是否会忽略到游戏可玩性上的缺失?而其答案更是不得人知的。
现在游戏的方向开始慢慢走向多级发展,也就意味着游戏的多元化。
电影化得风格。
大型单机游戏由于游戏的平淡设计和网络的高速发展,也就意味着游戏不只是限制于游戏本身与人的互动交流的过程。
展望以后的游戏之路,更多互动,并且越来越多的游戏开始向着体验,体现的观念去完成。
我想在日后不久的未来。
或许我们的游戏可以如同身临其境一般。
游戏在不停的探索中成长。
研究内容:本课题通过设计三种算法来生成迷宫,对每个算法生成的迷宫进行比较,并设计出自动寻找路径算法,使其可以通过观察来观察算法的优缺点。
从而逐步改进算法,来寻求一个比较完美的算法。
研究方法:通过对多个迷宫游戏的观察,找出各个游戏的优缺点,通过综合比较,设计出自己的算法,并由简到难逐步改进算法,使程序逐步趋向于完美。
研究步骤:先进行分析了解该课题的可行性,现状情况,再分析课题模块,然后分块研究,拟定方案,方案制定后进行分块设计,并编制程序。
最后对整个设计进行检查,写报告。
参考文献:【1】陈正冲C语言深度剖析2008【2】Peter Van Der Linden 著徐波译C专家编程人名邮电出版社.2002.【3】林锐高质量编程指南.2001【4】谭浩强C程序设计(第三版)清华大学出版社.2005(2007重印)指导教师签名:年月日研究内容:本课题通过设计三种算法来生成迷宫,对每个算法生成的迷宫进行比较,并设计出自动寻找路径算法,使其可以通过观察来观察算法的优缺点。
从而逐步改进算法,来寻求一个比较完美的算法。
研究方法:通过对多个迷宫游戏的观察,找出各个游戏的优缺点,通过综合比较,设计出自己的算法,并由简到难逐步改进算法,使程序逐步趋向于完美。
研究步骤:先进行分析了解该课题的可行性,现状情况,再分析课题模块,然后分块研究,拟定方案,方案制定后进行分块设计,并编制程序。
最后对整个设计进行检查,写报告。
参考文献:【1】陈正冲C语言深度剖析2008【2】Peter Van Der Linden 著徐波译C专家编程人名邮电出版社.2002.【3】林锐高质量编程指南.2001【4】谭浩强C程序设计(第三版)清华大学出版社.2005(2007重印)指导教师签名:年月日摘要本课题是在VC 6.0上进行的基于控制台的程序,程序可分为三个模块:可供点结构出入的栈模块、功能函数模块、主函数模块。
迷宫是由一个能存放点结构体指针的二维数组组成的,点结构体里面包含点的坐标,和一些用来对该点做标记的数据类型,可供点结构出入的栈模块是用来对迷宫点进行出入栈操作的,出入栈操作的同时改变点的标记,从而来确定改点出是墙壁还是通道。
功能函数模块是用来为生成迷宫和寻路用的,比如用来计算点周围有几条路可走、随机选取一条路和该点周围有无路可走等功能。
主函数模块是生成迷宫的主要模块,整个程序的算法设计就体现在该模块上。
课题一共设计了三种算法来随机生成迷宫。
第一种算法是最简单的,其理论是根据人走迷宫的思路来设计的,但是生成的迷宫却不尽如人意。
第二种算法结构比较清晰,生成的迷宫也比较美观,但是细心的人会发现走出该迷宫的路径比较有规律,不太符合随机的理念。
通过比较分析,产生了第三种算法,该算法弥补了前面两种算法的缺点,然而却带来了一个新的问题,结构比较混乱。
直到现在,我也没有找到一种真正完美的算法。
呵呵,也许应证了那句话,没有一个真正完美的程序,或许这就是编程世界的魅力所在吧。
希望看到该篇论文对迷宫感兴趣的童鞋能深入研究,争取找到一个趋于完美的算法,并告知于我,本人将不甚感激。
关键词:控制台程序;模块;栈;二维数组;算法;AbstractThis topic is in the VC 6.0 on the console-based program, the program can be divided into three modules: the structure for points out of the stack module, the performance function modules, the main function module. Maze can be stored point by a structure consisting of two-dimensional array of pointers, the point structure which contains the coordinates of points, and some to the point marking the type of data available to point out the stack module structure is used to points on the maze and out the stack operations, operating out of the stack points at the same time change the markers, thereby to determine the change point out that the walls or channels. Performance function module is used to generate a maze and look for road use, such as used to calculate the point to go around a couple of choices, one way and the randomly selected points around nowhere to go and so on. The main function module is generated maze main modules, the algorithm design process is reflected in the module.Total project designed three algorithms to randomly generated maze. The first method is the simplest, the theory is based on the idea to design the maze of people, but the resulting maze is not satisfactory. The second algorithm structure is relatively clear, maze generation is also more beautiful, but people will find a careful path out of the maze compared to the law, not in line with the concept of random. By comparison, produces a third algorithm, which makes up for the shortcomings of the previous two algorithms, however, has brought a new problem, the structure is chaotic. Until now, I have not found a truly perfect algorithm. Oh, and perhaps should permit a sentence, not a real perfect program, perhaps this is the programming world, the charm of it. Would like to see the papers of interest to the maze of children's shoes can be in-depth studies to try to find a more perfect algorithm, and let me know, I would appreciate it.Keywords: console application; module; stack; two-dimensional array; algorithm;目录1 绪论 (10)1.1课题的意义 (10)2 程序设计 (11)2.1 设计要求 (11)2.2 模块编程设计 (11)2.2.1:可供点结构出入的栈 (11)2.2.2 功能函数模块 (13)2.3 迷宫算法设计 (16)2.3.1 第一种算法设计 (16)2.3.2 第二种迷宫算法设计 (17)2.3.3 第三种迷宫算法设计 (22)3 总结 (25)参考文献: (26)致谢 (27)1 绪论1.1 课题的意义迷宫游戏虽然曾风靡一时,甚至现在仍有很多游戏玩家钟情于这种类似探险式的游戏,但是随着电子计算机技术和游戏设计技术的发展,各种各样的大型单机游戏和网络游戏盛嚣尘上,像这样的小游戏显得是那样的不起眼。