研究和迷宫的实施

【问题叙述性说明】

随着M×N长期广场，迷宫。0和1分别迷宫的路径和障碍。设计一个程序，任意地设置迷宫，的通路，或得出没有通路的结论。
（1）    依据二维数组，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。

【算法分析】

主要考查数据结构-栈。栈作为一种数据结构，是一种仅仅能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。它依照先进后出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底。最后的数据在栈顶。须要读数据的时候从栈顶開始弹出数据（最后一个数据被第一个读出来）。

栈具有记忆作用。对栈的插入与删除操作中，不须要改变栈底指针。

具体请看百度百科： http://baike.baidu.com/subview/38877/12246229.htm?fr=aladdin

【实现分析】

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。假如全部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。

【代码展示】

1.首先创建一个Point类：

package com.albertshao.study;

public class Point {

	private int x;

	private int y;

	public Point() {

	}

	public Point(int x, int y) {
		this.x = x;
		this.y = y;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Point [x=" + x + ", y=" + y + "]";
	}

	public int getX() {
		return x;
	}

	public void setX(int x) {
		this.x = x;
	}

	public int getY() {
		return y;
	}

	public void setY(int y) {
		this.y = y;
	}

}

迷宫类： 

package com.albertshao.study;

import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;

public class Maze {

	int maze[][];
	private int row = 3;
	private int col = 3;
	Stack<Point> stack;
	boolean p[][] = null;

	public Maze() {

		maze = new int[15][15];
		stack = new Stack<Point>();
		p = new boolean[15][15];
	}

	/*
	 * construct the maze
	 */
	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;
			}
		}
	}

	/*
	 * list, decide whether there is a road.
	 */
	public void findPath() {
		
		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;
			}
		}
		
		for(int i = 0; i < row + 2; i ++)
		{
			for(int j = 0; j < col + 2; j ++)
			{
				System.out.print(temp[i][j] + " ");
				
			}
			System.out.println();
		}
		
		// copy the original maze to the new temp.
		for (int i = 0; i < row; ++i) {
			for (int j = 0; j < col; ++j) {
				temp[i + 1][j + 1] = maze[i][j];
			}
		}
		
		System.out.println("after copying data");
		for(int i = 0; i < row + 2; i ++)
		{
			for(int j = 0; j < col + 2; j ++)
			{
				System.out.print(temp[i][j] + " ");
				
			}
			System.out.println();
		}
		//from up-left to skip in the clockWise direction

		int i = 1;
		int j = 1;
		p[i][j] = true;
		stack.push(new Point(i, j));
		while (!stack.empty() && (!(i == (row) && (j == col)))) {

			if ((temp[i][j + 1] == 0) && (p[i][j + 1] == false)) { //turn right 
				p[i][j + 1] = true;
				stack.push(new Point(i, j + 1));
				j++;
			} else if ((temp[i + 1][j] == 0) && (p[i + 1][j] == false)) {  // turn down 
				p[i + 1][j] = true;
				stack.push(new Point(i + 1, j));
				i++;
			} else if ((temp[i][j - 1] == 0) && (p[i][j - 1] == false)) {  // turn left
				p[i][j - 1] = true;
				stack.push(new Point(i, j - 1));
				j--;
			} else if ((temp[i - 1][j] == 0) && (p[i - 1][j] == false)) { // turn up
				p[i - 1][j] = true;
				stack.push(new Point(i - 1, j));
				i--;
			} else {
				stack.pop();
				if (stack.empty()) {
					break;
				}
				i = stack.peek().getX();
				j = stack.peek().getY();
			}

		}

		Stack<Point> newPos = new Stack<Point>();
		if (stack.empty()) {
			System.out.println("没有路径");
		} else {
			System.out.println("有路径");
			System.out.println("路径例如以下：");
			while (!stack.empty()) {
				Point pos = new Point();
				pos = stack.pop();
				System.out.print("("+pos.getX() + "," + pos.getY()+") ");
				newPos.push(pos);
			}
		}

		/*
		 * print the path
		 */

		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()) {
			Point p1 = newPos.pop();
			resault[p1.getX() - 1][p1.getY() - 1] = "#";

		}

		for (int k = 0; k < row; ++k) {
			for (int t = 0; t < col; ++t) {
				System.out.print(resault[k][t] + "	");
			}
			System.out.println();
		}
	}

	
	public static void main(String []args) 
	{
		Maze maze = new Maze();
		maze.init();
		maze.findPath();
	}
}

測试结果：

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 0
0 0 1
1 0 0 
1 1 1 1 1 
1 0 0 0 1 
1 0 0 0 1 
1 0 0 0 1 
1 1 1 1 1 
after copying data
1 1 1 1 1 
1 0 1 0 1 
1 0 0 1 1 
1 1 0 0 1 
1 1 1 1 1 
有路径
路径例如以下：
(3,3) 
(3,2) 
(2,2) 
(2,1) 
(1,1) 
#	1	0	
#	#	1	
1	#	#	

备注意:一些代码从朋友借来的。

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