C语言使用广度优先搜索算法解决迷宫问题（队列）

2020-01-26 13:55:28

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供稿：网友

本文实例讲述了C语言使用广度优先搜索算法解决迷宫问题。分享给大家供大家参考，具体如下：

变量 head 和 tail 是队头和队尾指针， head 总是指向队头， tail 总是指向队尾的下一个元素。每个点的 predecessor 成员也是一个指针，指向它的前趋在 queue 数组中的位置。如下图所示：

广度优先是一种步步为营的策略，每次都从各个方向探索一步，将前线推进一步，图中的虚线就表示这个前线，队列中的元素总是由前线的点组成的，可见正是队列先进先出的性质使这个算法具有了广度优先的特点。广度优先搜索还有一个特点是可以找到从起点到终点的最短路径，而深度优先搜索找到的不一定是最短路径。

#include <stdio.h>#define MAX_ROW 5#define MAX_COL 5struct point { int row, col, predecessor; } queue[512];int head = 0, tail = 0;void enqueue(struct point p){  queue[tail++] = p;}struct point dequeue(void){  return queue[head++];}int is_empty(void){  return head == tail;}int maze[MAX_ROW][MAX_COL] = {  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,};void print_maze(void){  int i, j;  for (i = 0; i < MAX_ROW; i++) {    for (j = 0; j < MAX_COL; j++)    printf("%d ", maze[i][j]);    putchar('/n');  }  printf("*********/n");}void visit(int row, int col){  struct point visit_point = { row, col, head-1 };  maze[row][col] = 2;  enqueue(visit_point);}int main(void){  struct point p = { 0, 0, -1 };  maze[p.row][p.col] = 2;  enqueue(p);  while (!is_empty()) {    p = dequeue();    if (p.row == MAX_ROW - 1 /* goal */    && p.col == MAX_COL - 1)    break;    if (p.col+1 < MAX_COL /* right */    && maze[p.row][p.col+1] == 0)    visit(p.row, p.col+1);    if (p.row+1 < MAX_ROW /* down */    && maze[p.row+1][p.col] == 0)    visit(p.row+1, p.col);    if (p.col-1 >= 0 /* left */    && maze[p.row][p.col-1] == 0)    visit(p.row, p.col-1);    if (p.row-1 >= 0 /* up */    && maze[p.row-1][p.col] == 0)    visit(p.row-1, p.col);    print_maze();  }  if (p.row == MAX_ROW - 1 && p.col == MAX_COL - 1)  {    printf("(%d, %d)/n", p.row, p.col);    while (p.predecessor != -1) {      p = queue[p.predecessor];      printf("(%d, %d)/n", p.row, p.col);    }  } else  printf("No path!/n");  return 0;}

运行结果如下：

[root@localhost arithmetic]# ./maze2.out2 1 0 0 02 1 0 1 00 0 0 0 00 1 1 1 00 0 0 1 0*********2 1 0 0 02 1 0 1 02 0 0 0 00 1 1 1 00 0 0 1 0*********2 1 0 0 02 1 0 1 02 2 0 0 02 1 1 1 00 0 0 1 0*********2 1 0 0 02 1 0 1 02 2 2 0 02 1 1 1 00 0 0 1 0*********2 1 0 0 02 1 0 1 02 2 2 0 02 1 1 1 02 0 0 1 0*********2 1 0 0 02 1 2 1 02 2 2 2 02 1 1 1 02 0 0 1 0*********2 1 0 0 02 1 2 1 02 2 2 2 02 1 1 1 02 2 0 1 0*********2 1 0 0 02 1 2 1 02 2 2 2 22 1 1 1 02 2 0 1 0*********2 1 2 0 02 1 2 1 02 2 2 2 22 1 1 1 02 2 0 1 0*********2 1 2 0 02 1 2 1 02 2 2 2 22 1 1 1 02 2 2 1 0*********2 1 2 0 02 1 2 1 22 2 2 2 22 1 1 1 22 2 2 1 0*********2 1 2 2 02 1 2 1 22 2 2 2 22 1 1 1 22 2 2 1 0*********2 1 2 2 02 1 2 1 22 2 2 2 22 1 1 1 22 2 2 1 0*********2 1 2 2 02 1 2 1 22 2 2 2 22 1 1 1 22 2 2 1 2*********2 1 2 2 22 1 2 1 22 2 2 2 22 1 1 1 22 2 2 1 2*********2 1 2 2 22 1 2 1 22 2 2 2 22 1 1 1 22 2 2 1 2*********(4, 4)(3, 4)(2, 4)(2, 3)(2, 2)(2, 1)(2, 0)(1, 0)(0, 0)

希望本文所述对大家C语言程序设计有所帮助。

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