用栈实现迷宫游戏寻路

在我们学习数据结构的时候都曾经见过迷宫游戏，迷宫游戏的实现其实并不难，但是，我们在实现每一个算法的时候都应该想一想这个问题的每一个解。最近，博主已经开始重温数据结构啦，记得我们以前学习这里的时候，老师会用队列来实现迷宫最优解的寻找，氮素呢，博主就是这么可爱，博主就是想试试用栈来找一下。

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在实现之前让我们先来复习一下栈的特点：first in last out

对于栈这种数据结构我们只能在栈顶对其操作，根据实际情况可将其实现成链式或者顺序结构。但是一般情况下我们都会实现成顺序结构，因为栈的特点导致了顺序结构管理方便，并且CPU缓存利用率更高。下面我们来简单的讲解一下迷宫小游戏

为了避免用户操作的不便性，我们选择将迷宫提前写好放在一个叫做"Maze.h"的文件中

用栈实现迷宫游戏寻路

*第一行的两个数字是迷宫的行和列

我们解决迷宫寻路问题的基本思想是回溯。回溯是什么意思呢？就是说，找不到就回退的思想。今天我们的程序要解决的问题是寻找最优解，所以，迷宫的每一条路我们都要去走一遍，这样，我们才能找到最短的那条路。

我们先来看一下程序是怎么写的（如果喷，请轻点用栈实现迷宫游戏寻路）

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#pragma once
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
struct Pos
{
	size_t _x;
	size_t _y;
	Pos(size_t x, size_t y) :_x(x), _y(y)
	{}
};
stack min;
bool IsValid(int *a, Pos cur, size_t R, size_t C)
{
	if ((a[cur._x*C + cur._y] == 0) && (cur._x < R) && (cur._y < C))
		return true;
	else
		return false;
}
void PrintMap(int *Map, size_t m, size_t n)
{
	for (size_t i = 0; i < m; i++)
	{
		for (size_t j = 0; j < n; j++)
		{
			std::cout << Map[i*n + j] << " ";
		}
		std::cout << std::endl;
	}
}
void GetMaze(int *a,size_t Row,size_t Col,std::ifstream& fout)
{
	size_t ch = 0;

	for (size_t i = 0; i < Row; i++)
	{
		for (size_t j = 0; j < Col;)
		{
			ch = fout.get()-'0';
			if (ch == 0 || ch == 1)
			{
				a[i*Col + j] = ch;
				j++;
			}
			else
				continue;
		}
	}
	PrintMap(a, Row, Col);
}
bool Check(int *a,Pos entry,int R,int C)
{
	Pos Up = entry;
	Pos Down = entry;
	Pos Left = entry;
	Pos Right = entry;

	Down._x++;
	Right._y++;
	Up._x--;
	Left._y--;
	if (IsValid(a, Down, R, C) || IsValid(a, Up, R, C) || 
		IsValid(a, Left, R, C) || IsValid(a, Right, R, C))
		return true;
	else
		return false;
}
bool GamePlay(int *a, Pos entry, size_t R, size_t C)
{
	assert(a);
	stack s1;
	Pos man = entry;
	Pos next = man;
	Pos cur = entry;
	while ( 1 )
	{
		if (!Check(a, man, R, C))
		{
			cout << "最佳路径长度:";
			cout << min.size() << endl;
			return true;
		}
		s1.push(man);
		while (!s1.empty())
		{
			a[man._x*C + man._y] = 2;
			if (man._x == (R - 1) || man._y == (C - 1))
			{
				cout << "Find&end" << endl;
				if ((s1.size() < min.size()) || min.size() == 0)
					min = s1;
				while (!s1.empty())
				{
					cur = s1.top();
					s1.pop();
					if (Check(a, cur, R, C))
					{
						man = cur;
						break;
					}
				}
				if (s1.empty())
				{
					cout << "最佳路径长度:";
					cout << min.size() << endl;
					return true;
				}
			}
			
			//********************************************下
			next = man;
			next._x++;
			if (IsValid(a, next, R, C))
			{
				s1.push(man);
				man = next;
				continue;
			}
			//********************************************右
			next = man;
			next._y++;
			if (IsValid(a, next, R, C))
			{
				s1.push(man);
				man = next;
				continue;
			}
			//********************************************左
			next = man;
			next._y--;
			if (IsValid(a, next, R, C))
			{
				s1.push(man);
				man = next;
				continue;
			}
			//********************************************上
			next._x--;
			if (IsValid(a, next, R, C))
			{
				s1.push(man);
				man = next;
				continue;
			}
			else
			{
				man = s1.top();
				s1.pop();
			}
		}
		man = entry;
	}
}
void GameTest()
{
	//**********************从文件读入迷宫大小**********************
	ifstream fout("Maze.txt");
	stack s1;
	int Row = 0;
	int Col = 0;
	char ch = fout.get();
	while (ch != ' ')
	{
		int tmp = ch - '0';
		s1.push(tmp);
		ch = fout.get();
	}
	int c = 0;
	while (!s1.empty())
	{
		Row += s1.top()*(int)pow(10, c);
		s1.pop();
		c++;
	}
	ch = fout.get();
	while (ch != ' '&&ch != '\n')
	{
		int tmp = ch - '0';
		s1.push(tmp);
		ch = fout.get();
	}
	c = 0;
	while (!s1.empty())
	{
		Col += (int)s1.top()*(int)pow(10, c);
		s1.pop();
		c++;
	}
	int *a = new int[Row*Col];
	//********************************************************

	Pos entry(0, 1);
	cout << endl << "***********    Map    **********" << endl;
	GetMaze(a, Row, Col, fout);
	GamePlay(a, entry, Row, Col);
	cout << endl << "***********    Map    **********" << endl;
	PrintMap(a, Row, Col);
	fout.close();
}

**记得在打开文件的时候做异常处理哦。博主在这里就不改了，小伙伴们自己看看

上面的代码呢，其实写的非常的不好，尤其是在代码复用的方面，不过，博主今天只是来举个栗子，今后会更加注意，你们也要注意哦，上面是个反面教材用栈实现迷宫游戏寻路（请理解一个看见自己代码想吐的我）

解法详解：用一个全局的栈结构来存储最优路径 min

用一个局部的站结构来存储当前一次得出的路径 s1

每一步都需要判断上下左右四个方向是否可走

***注意：每次判断时将next的值先赋成当前的位置再进行加减否则产生副作用

两层循环：里面一层即当前一次寻路完成

外面一层即再也无路可循时我们获得了最优解

**嗯，再看一眼仍然觉得这个代码看得我辣眼睛（捂脸）。

请围观群众不吝赐教哦~

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