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迷宫寻址中深度优先搜索的递归和非递归算法比较

时间:2014-11-12 16:33:18      阅读:249      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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迷宫寻址中深度优先搜索的递归和非递归算法比较

 

       巧若拙(欢迎转载,但请注明出处:http://blog.csdn.net/qiaoruozhuo

 

       本文只探究迷宫寻址中深度优先搜索的递归和非递归算法比较,其他相关代码详见《迷宫问题(巧若拙)》http://blog.csdn.net/qiaoruozhuo/article/details/41020745

 

       深度优先搜索的递归算法是很容易实现的,只需设置一个驱动函数,然后递归调用子函数就可以了。

代码如下:

int DeepSearchWay()//寻找路径:深度搜索

{

   CopyMiGong();

     

   if (c_map[begin[0]][begin[1]] == OPEN && Search(begin[0],begin[1]))

       {

           c_map[begin[0]][begin[1]] = ROAD;

           return true;

       }

          

   return false;

}

 

int Search(int x, int y)//深度搜索递归子函数

{

       inti;

 

     c_map[x][y] = PASSED; 

       if(IsEnd(x, y)) //找到出口

    {

       c_map[x][y] = ROAD; 

       return true;

    }

     

   for (i=0; i<4; i++)//判断当前路径点四周是否可通过

    {

       if (c_map[x+zx[i]][y+zy[i]] ==OPEN && Search(x+zx[i], y+zy[i]))

       {

           c_map[x][y] = ROAD;

           return true;

         }

   }

  return false;

}

 

 

 

深度优先搜索的非递归算法需要人工设置一个栈,把搜索过的点存储到栈中,走不通的点就退栈,找到出口就退出函数。

代码如下:

int DeepSearchWay_2()//寻找路径:深度搜索

{

       intx, y;

   int top = 0; //栈顶指针

   int sum = 0;//累积搜索过的点数量

 

       CopyMiGong();

   way[0].x = begin[0];

   way[0].y = begin[1];

   way[0].pre = 0;

   c_map[way[0].x][way[0].y] = PASSED; //该点已走过

 

   while (top >= 0)

    {

         if (way[top].pre < 4)

         {

           x = way[top].x + zx[way[top].pre];

           y = way[top].y + zy[way[top].pre];

 

           if (c_map[x][y] == OPEN)//如果某个方向可通过,将该点纳入栈

           {

                  sum++;

                top++;

                way[top].x = x;

                way[top].y = y;

                way[top].pre = 0;

                c_map[x][y] = PASSED;

               

                if (IsEnd(x, y)) //找到出口

                   {

                       PutStack(top); //把栈路径显示到迷宫中

                       printf("\n深度优先搜索可行路径,总共搜索过%d个点\n", sum);

                       return true;

                   }

           }

           else  //否则换个方向

                way[top].pre++;

       }

       else

       {

               top--;

            }

    }

   return false;

}

 

void PutStack(int top) //把栈路径显示到迷宫中

{

   CopyMiGong();

 

     while (top >= 0)

       {

       c_map[way[top].x][way[top].y] = ROAD;

       top--;

    }

}

 

深度优先搜索最短路径,除了存储当前遍历结点的栈以外,需要额外设置一个栈存储最短路径。为了避免重复搜索某顶点,我为各个顶点设置了路径长度,只有当前路径长度小于原来的路径长度时,才搜索该顶点。

找到出口后并不退出函数,若当前路径长度小于最小路径长度,则更新最小路径长度,否则直接退栈进入上一点,继续搜索。

直到所有可能的路径被搜索完毕,输出最短路径。

代码如下:

int DeepSearchWay_3()//寻找路径:深度搜索(最短路径)

{

       intx, y, i, j;

   int top = 0; //栈顶指针

   int pathLen[M+2][N+2] = {0};

   struct stype shortWay[M*N];

       intflag = false; //标记是否能到达终点  

       intsum = 0;//累积搜索过的点数量

   

   for (x=0; x<M+2; x++) //设置各点初始路径长度均为最大值

           for (y=0; y<N+2; y++)

                  pathLen[x][y] = MAXLEN;

 

       CopyMiGong();

       minLen= MAXLEN;  //最短路径

   way[0].x = begin[0];

   way[0].y = begin[1];

   way[0].pre = 0;

   pathLen[begin[0]][begin[1]] = 0;

 

   while (top >= 0)

    {

         if (way[top].pre < 4)

         {

           x = way[top].x + zx[way[top].pre];

           y = way[top].y + zy[way[top].pre];

 

           if (c_map[x][y] == OPEN && pathLen[x][y] > top+1)//如果某个方向可通过,且为最短路径,将该点纳入栈

           {

                  sum++;

                top++;

                way[top].x = x;

                way[top].y = y;

                way[top].pre = 0;

                pathLen[x][y] = top;

                if (IsEnd(x, y)) //找到出口

                   {

                          if(top < minLen)

                          {

                                 minLen= top;

                                 for(i=0; i<=top; i++)

                                 {

                                        shortWay[i]= way[i];

                                 }

                                

                          }

 

                       flag = true;

                       top--;

                   }

           }

           else  //否则换个方向

                way[top].pre++;

       }

       else

       {

               top--;

            }

    }

   

   if (flag)

    {

           for (i=0; i<=minLen; i++)

           {

               way[i] = shortWay[i];

              }

           PutStack(minLen); //把栈路径显示到迷宫中

    }

   

       printf("\n深度优先搜索最短路径,总共搜索过%d个点\n", sum);

             

   return flag;

}

迷宫寻址中深度优先搜索的递归和非递归算法比较

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原文地址:http://blog.csdn.net/qiaoruozhuo/article/details/41044905

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