C 课程设计

自动走迷宫小游戏。

根据课堂讲授内容，做相应的自主练习，消化课堂所讲解的内容；通过调试典型例题或习题积累调试c++程序的经验；通过完成辅导教材中的编程题，逐渐培养学生的编程能力、用计算机解决实际问题的能力。同时在设计的过程中发现自己的不足之处，对以前所学过的知识理解的更加深刻，掌握得更加牢固。

迷宫生成。迷宫有起点和终点，生成的迷宫需要满足从起点到终点有通路，不需要唯一；

尝试走迷宫。迷宫中每个位置有8个方向，每个方向都有可能有障碍。从起点出发，行进过程中遇到岔路口需要记录，选择一条路继续，如果此路不通，能够回溯到刚才的岔路口继续，直到走到终点；

记录走迷宫成功的路线到文本文件。

选择手动或者自动生成一个n×m的迷宫，将迷宫的左上角作入口，右下角作出口，设“0”为通路，“1”为墙，即无法穿越。假设从起点出发，目的为右下角终点，可向“上、下、左、右、左上、左下、右上、右下”8个方向行走。如果迷宫可以走通，则用“■”代表“1”，用“□”代表“0”，用“☆”代表行走迷宫的路径。

输出迷宫原型图、迷宫路线图以及迷宫行走路径。如果迷宫为死迷宫，则只输出迷宫原型图。

整个实验将实现迷宫路径的查找，并图形化输出其中最短的路径，迷宫使用二维数组存放。机器通过穷举法解出迷宫的路径，最后输出。整个实验分为以下几个模块：

创建模块。本实验的创建包含两方面，迷宫的定义和脚步的初始化。迷宫的定义通过修改二维数组实现，最终创建一个确定的迷宫。脚步的初始化由程序自行完成。

路径查找模块。路径查找核心分为两个部分：路径查找、更优解替换。

路径查找包括可通性检查、脚步前进、脚步后退三个模块。可通性检查会检查当前脚步的四个方向是否有通路。脚步前进可以在有通路的情况下抵达下一个点，并记录在脚步双向链表中。

脚步后退使在当前脚步无路的情况下后退一步，并转向其他方向，同时删除最后一个脚步。

可通性检查。可通性检查用来判断指定的方向是否可以通过。需要判断两方面内容，即下一点是否有障碍和下一点是否已包含在了已有路径之中。

若同时满足无障碍和无包含条件，则可以通过。否则不能通过。

脚步前进。下一点若经过检查可以通过，则通过move()函数完成前进。“前进”的实现有两方面，第一方面，将新脚步纳入双向链表中，另一方面，在迷宫数组中将本步坐标所指标记为“已走”。

脚步后退。若本步四个方向都不能行走，则通过back()函数退后。退后包括两方面，一方面把链表中最后一个节点抛弃，当前脚步指向倒数第二个节点。

另一方面，将迷宫数组中已抛弃节点指向的元素重新标记为“未走”，以便进行其他路径的寻路操作时可以顺利通过。

输出模块。实现迷宫解的图形化显示。

其他模块。格式化模块，用于迷宫求解后的处理。迷宫数组改写模块，按照求解的结果改写迷宫二维数组，以满足最终输出需要。

功能模块图如下图所示。

图3—1功能模块图。

1. data

函数原型void data(int m,int n)

data（）函数用于当用户输入的不是规整的m行n列的迷宫，用来生成规则的数字迷宫。

函数原型void print_maze(int m,int n)

print_maze（）函数用于打印迷宫外壳。

函数原型void result_maze(int m,int n

result_maze（）函数用于打印输出迷宫的星号路径。

函数原型void visit(int row,int col,int maze[51][51

visit()函数用于访问迷宫矩阵中的节点。

函数原形void hand_maze(int m,int n)

hand_maze（）函数用于手动生成迷宫。

图3—2主函数流程图。

void result_maze(int m,int n这个是打印输出迷宫的星号路径。

int i,j;

cout<<"迷宫通路(用☆表示)如下所示：\t";

for(i=0;i

void enqueue(struct point p迷宫中队列入队操作。

queue[tail]=p;

tail先用再加，队列尾部加1

struct point dequeue迷宫中队列出队操作，不需要形参，因此用结构体定义。

head++;

return queue[head-1];

int is_empty判断队列是否为空。

return head==tail;

void visit(int row,int col,int maze[51][51访问迷宫矩阵中的节点。

struct point visit_point=; head-1的作用是正在访问的这个点的序号为之前的点序号。

maze[row][col]=2将访问过的点位标记为2

enqueue(visit_point);/入队。

int path(int maze[51][51],int m,int n路径求解。

x=1初始值定为1

struct point p=

maze[标记为已访问。

enqueue(p将p入队列。

while(!is_empty())

p=dequeue();

if((当行和列为出口时跳出。

在输入值时必须按照程序所规定的输入，否则将运行错误或无法运行。

运行环境为 microsoft visual c++6.0

输出界面有三个选项，1为手动生成迷宫，2为自动生成迷宫，3为推出程序。当程序运行时，设cycle为0，当选择3退出程序时，cycle为-1。

选择自动生成迷宫时，只需输入想要迷宫的行数。列数。

在输出界面上，起初，仅仅是将最终结果展示，而无矩阵的规范输出，即如果使用者手输出迷宫时，并未整齐的输入迷宫，如果此时显示迷宫最后的路径，使使用者不易清晰的看出路径而难以理解。基于站在使用者的角度，加入了data函数，实现了数组、符号、数位路径、字符路径共同出现的最终界面，并在输出时添加相应的箭头指示，在输出的迷宫图时将最外层加入的围墙用“▲”表示，经多次修改，使得输出界面整洁大方。

图4—1欢迎界面。

图4—1测试结果—迷宫有解。

在程序编写的过程中，发现了很多问题及错误。例如，程序刚形成雏形时，经测试，程序只能实现8*8的迷宫矩阵寻路，并且会出现寻路时跳出迷宫的情况。因此，程序员在此基础上，将迷宫矩阵数组由原来的maze[10][10]改为maze[n+2][m+2]，并在相应函数上加以大量改动，最终使本程序实现了程序本身范围内的任意n*m迷宫矩阵组合的寻路求解。

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