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编程问答

打印数组算法：堆栈与深度优先搜索（迷宫问题）

發布時間：2025/7/14 编程问答 22 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了打印数组算法：堆栈与深度优先搜索（迷宫问题）小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

每日一貼,今天的內容關鍵字為打印數組

????棧堆的拜訪規矩被制約為Push和Pop兩種作操，Push（入棧或壓棧）向棧頂添加元素，Pop（出棧或彈出）則掏出前當棧頂的元素，也就是說，只能拜訪棧頂元素而不能拜訪棧中其它元素。

????在現我們用棧堆處理一個有意思的問題，定義一個二維數組：

????int maze[5][5] = {?

?????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,

????};

????它表現一個迷宮，其中的1表現墻壁，0表現可以走的路，只能橫著走或豎著走，不能斜著走，要求編程序找出從左上角到右下角的線路。程序如下：（考參《Linux c 編程一站式習學》）

????

C++ Code?

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#include<stdio.h>

typedef? struct?point
{
???? int?row,?col;
}?item_t;
#define?MAX_ROW? 5
#define?MAX_COL? 5

static?item_t?stack[ 512];
static? int?top?=? 0;

void?push(item_t?p)
{
????stack[top++]?=?p;
}

item_t?pop( void)
{
???? return?stack[--top];
}

int?is_empty( void)
{
???? return?top?==? 0;
}

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");
}

struct?point?predecessor[MAX_ROW][MAX_COL]?=
{
????{{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1}},
????{{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1}},
????{{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1}},
????{{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1}},
????{{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1},?{?- 1,?- 1}},
};

void?visit( int?row,? int?col,? struct?point?pre)
{
???? struct?point?visit_point?=?{?row,?col?};
????maze[row][col]?=? 2;
????predecessor[row][col]?=?pre;
????push(visit_point);
}

int?main( void)
{
???? struct?point?p?=?{? 0,? 0?};
????maze[p.row][p.col]?=? 2;
????push(p);
???? while?(!is_empty())
????{
????????p?=?pop();
???????? 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,?p);
???????? if?(p.row?+? 1?<?MAX_ROW
???????????????? /*?down?*/
????????????????&&?maze[p.row?+? 1][p.col]?==? 0)
????????????visit(p.row?+? 1,?p.col,?p);
???????? if?(p.col?-? 1?>=? 0
???????????????? /*?left?*/
????????????????&&?maze[p.row][p.col?-? 1]?==? 0)
????????????visit(p.row,?p.col?-? 1,?p);
???????? if?(p.row?-? 1?>=? 0
???????????????? /*?up?*/
????????????????&&?maze[p.row?-? 1][p.col]?==? 0)
????????????visit(p.row?-? 1,?p.col,?p);
????????print_maze();
????}

???? if?(p.row?==?MAX_ROW?-? 1?&&?p.col?==?MAX_COL?-? 1)
????{
????????printf( "(%d,?%d)\n",?p.row,?p.col);
???????? while?(predecessor[p.row][p.col].row?!=?- 1)
????????{
????????????p?=?predecessor[p.row][p.col];
????????????printf( "(%d,?%d)\n",?p.row,?p.col);
????????}
????}
???? else
????????printf( "No?path!\n");
???? return? 0;
}

每日一道理
俄國作家契訶夫說：“有大狗，有小狗，小狗不該因為大狗的存在而心慌意亂。所有的狗都應該叫，就讓他各自用上帝給他的聲音。

????輸出為：

????

????此次棧堆里的元素是結構體型類的，用來表現迷宮中一個點的x和y標坐。我們用一個新的數據結構保存走迷宮的線路，每一個走過的點都有一個前趨（Predecessor）點，表現是從哪兒走到前當點的，比如predecessor[4][4]是標坐為(3, 4)的點，就表現從(3, 4)走到了(4, 4)，一開始predecessor的各元素初始化為效無標坐(-1, -1)。在迷宮中索探線路的同時就把線路保存在predecessor數組中，經已走過的點在maze數組中記為2止防復重走，最后找到點終時就根據predecessor數組保存的線路從點終打印到出發點。為了幫助懂得，把這個算法改寫成偽代碼（Pseudocode）如下圖：

????

????程序在while環循的末端插了打印句語，每索探一步都打印出前當迷宮的狀態（標記了哪些點），從打印結果可以看出這類搜索算法的特色是：每次索探完各個方向相鄰的點后之，取其中一個相鄰的點走下去，直一走到無路可走了再退回來，取另一個相鄰的點再走下去。這稱為深度優先搜索（DFS，Depth First Search）。索探迷宮和棧堆化變的程過如下圖所示。

????

????圖中各點的編號表現索探序順，棧堆中保存的應該是標坐，在繪圖時為了直觀就把各點的編號寫在棧堆里了。可見是正棧堆后進先出的質性使這個算法擁有了深度優先的特色。如果在索探問題的解時走進了死胡同，則要需退回來從另一條路繼承索探，這類思惟稱為回溯（Backtrack），一個型典的例子是很多編程書上都會講的八皇后問題。

????最后我們打印點終的標坐并通過predecessor數據結構找到它的前趨，這樣順藤摸瓜直一打印到出發點。那么能不能從出發點到點終正向打印線路呢？，數組支撐隨機拜訪也支撐序順拜訪，如果在一個環循里打印數組，既可以正向打印也可以反向打印。但predecessor這類數據結構卻有很多制約：
1. 不能隨機拜訪一條線路上的意任點，只能通過一個點找到另一個點，通過另一個點再找第三個點，因此只能序順拜訪。
2. 每一個點只知道它的前趨是誰，而不知道它的后繼（Successor）是誰，所以只能反向序順拜訪。

????
可見，有什么樣的數據結構就定決了可以用什么樣的算法。那為什么不再建一個successor數組來保存每一個點的后繼呢？從DFS算法的程過可以看出，雖然每一個點的前趨只有一個，后繼卻不止一個，如果我們為每一個點只保存一個后繼，則法無證保這個后繼向指準確的線路。由此可見，有什么樣的算法就定決了可以用什么樣的數據結構。計劃算法和計劃數據結構這兩件任務是緊密聯系的。

????

????考參：《Linux c 編程一站式習學》

????

文章結束給大家分享下程序員的一些笑話語錄： 3G普不普及現在已經不是看終端了，而是看應用，有好的，便宜實用的應用，花1000多買個能用的智能手機應該不是什么難事。反過來說，你200元拿一個智能手機，沒有好的應用，看個電影要幾十元，也是沒人用3G。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的打印数组算法：堆栈与深度优先搜索（迷宫问题）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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