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Java实现走迷宫回溯算法

2024-07-13 10:17:05
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供稿:网友

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。

例子:
左上角(1,1)为入口,右下角(8,9)为出口。

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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。

import java.util.*;class Position{  public Position(){  }  public Position(int row, int col){    this.col = col;    this.row = row;  }  public String toString(){    return "(" + row + " ," + col + ")";  }  int row;  int col;}class Maze{  public Maze(){    maze = new int[15][15];    stack = new Stack<Position>();    p = new boolean[15][15];  }  /*   * 构造迷宫   */  public void init(){    Scanner scanner = new Scanner(System.in);    System.out.println("请输入迷宫的行数");    row = scanner.nextInt();    System.out.println("请输入迷宫的列数");    col = scanner.nextInt();    System.out.println("请输入" + row + "行" + col + "列的迷宫");    int temp = 0;    for(int i = 0; i < row; ++i) {      for(int j = 0; j < col; ++j) {        temp = scanner.nextInt();        maze[i][j] = temp;        p[i][j] = false;      }    }  }  /*   * 回溯迷宫,查看是否有出路   */  public void findPath(){    // 给原始迷宫的周围家一圈围墙    int temp[][] = new int[row + 2][col + 2];    for(int i = 0; i < row + 2; ++i) {      for(int j = 0; j < col + 2; ++j) {        temp[0][j] = 1;        temp[row + 1][j] = 1;        temp[i][0] = temp[i][col + 1] = 1;      }    }    // 将原始迷宫复制到新的迷宫中    for(int i = 0; i < row; ++i) {      for(int j = 0; j < col; ++j) {        temp[i + 1][j + 1] = maze[i][j];      }    }    // 从左上角开始按照顺时针开始查询    int i = 1;    int j = 1;    p[i][j] = true;    stack.push(new Position(i, j));    while (!stack.empty() && (!(i == (row) && (j == col)))) {      if ((temp[i][j + 1] == 0) && (p[i][j + 1] == false)) {        p[i][j + 1] = true;        stack.push(new Position(i, j + 1));        j++;      } else if ((temp[i + 1][j] == 0) && (p[i + 1][j] == false)) {        p[i + 1][j] = true;        stack.push(new Position(i + 1, j));        i++;      } else if ((temp[i][j - 1] == 0) && (p[i][j - 1] == false)) {        p[i][j - 1] = true;        stack.push(new Position(i, j - 1));        j--;      } else if ((temp[i - 1][j] == 0) && (p[i - 1][j] == false)) {        p[i - 1][j] = true;        stack.push(new Position(i - 1, j));        i--;      } else {        stack.pop();        if(stack.empty()){          break;        }        i = stack.peek().row;        j = stack.peek().col;      }    }    Stack<Position> newPos = new Stack<Position>();    if (stack.empty()) {      System.out.println("没有路径");    } else {      System.out.println("有路径");      System.out.println("路径如下:");      while (!stack.empty()) {        Position pos = new Position();        pos = stack.pop();        newPos.push(pos);      }    }    /*     * 图形化输出路径     * */    String resault[][]=new String[row+1][col+1];    for(int k=0;k<row;++k){      for(int t=0;t<col;++t){        resault[k][t]=(maze[k][t])+"";      }    }    while (!newPos.empty()) {      Position p1=newPos.pop();      resault[p1.row-1][p1.col-1]="#";    }    for(int k=0;k<row;++k){      for(int t=0;t<col;++t){        System.out.print(resault[k][t]+"/t");      }      System.out.println();    }  }  int maze[][];  private int row = 9;  private int col = 8;  Stack<Position> stack;  boolean p[][] = null;}class hello{  public static void main(String[] args){    Maze demo = new Maze();    demo.init();    demo.findPath();  }}

运行示例:

请输入迷宫的行数
3
请输入迷宫的列数
3
请输入3行3列的迷宫
0 1 1
0 0 1
1 0 0

有路径
路径如下:

Java,走迷宫,回溯算法,Java走迷宫算法,Java走迷宫

请输入迷宫的行数
9
请输入迷宫的列数
8
请输入9行8列的迷宫
0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 1 0 1 1 0 1
0 1 1 1 0 0 1 0
0 0 0 1 0 0 0 0
0 1 0 0 0 1 0 1
0 1 1 1 1 0 0 1
1 1 0 0 0 1 0 1
1 1 0 0 0 0 0 0

有路径
路径如下:

Java,走迷宫,回溯算法,Java走迷宫算法,Java走迷宫

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持VeVb武林网。


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