Java实现走迷宫回溯算法

Java实现走迷宫回溯算法

以一个MN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。

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();

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 newPos = new Stack();

if (stack.empty()) {

System.out.println("没有路径");

} else {

System.out.println("有路径");

System.out.println("http://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

for(int t=0;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

for(int t=0;t

System.out.print(resault[k][t]+"\t");

}

System.out.println();

}

}

int maze[][];

private int row = 9;

private int col = 8;

Stack 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：

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：

for(int t=0;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

for(int t=0;t

System.out.print(resault[k][t]+"\t");

}

System.out.println();

}

}

int maze[][];

private int row = 9;

private int col = 8;

Stack 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：

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：

for(int t=0;t

System.out.print(resault[k][t]+"\t");

}

System.out.println();

}

}

int maze[][];

private int row = 9;

private int col = 8;

Stack 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：

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：

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