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C语言经典算法之小白鼠钻迷宫

C语言经典算法之小白鼠钻迷宫

这是个经典的数学问题,说的是:在一个随机的迷宫里,小白鼠如何能最快地从起点走到终点。
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按上图,老鼠用“*”来表示,要求从迷宫的左上脚选择一条路径,跑道右下脚的出口。也许用神经网络、用遗传算法之类能找到一个最佳的做法,但我这个程序是基于对迷宫完全无知,而且没有试验的这个前提,所以我只能采用最机械的办法:每条路都试探。具体是这样的:向左看看,能否过去。只要左面不是墙,就走到出一步。若左面不能过去,看下面,再看右面...若三个方向都不能过去,只能回到上一步,重复干...
程序并不长,但它在四年前费了我一个星期的所有时间(包括上课 :-))。一直在我磁盘里放着,不拿出来分享,怪可惜的。你看看能不能找到更好的办法?望交流。
注释一:你能看见迷宫几乎完全是随机的,但为了保证一定有一条通道,我在起点和终点附近各放了九个可以通行的点。不算作弊吧。
注释二:循环里面的延时对于PENTIUM几乎一点作用都没有。所以运行时你或者选用 STEP,或者把延时提高一点,才能看清小白鼠是如何迈向前途未卜的新一步,又是如何迷途知返,重新审视自己的步伐。
注释三:这个程序的技巧很好,但完全没有注释,风格也不太好,但这正是几年前我的标准的程序,所以现在我也不改,直接拿出来,仅供一娱。
注释四:程序用TC才能编译。VC,标准C中没有“gotoxy”等函数。当然,这只影响界面显示,不影响我们老鼠行走的算法。
您还可以直接下载已编译好的程序maze.exe
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源程序如下:
#include < stdlib.h>
#include < time.h>
#include < stdio.h>
#include < conio.h>
main()
{int x,y,a[72][22];
charo;
intc,d,four,k=0,i,end,step;
randomize();
/* printf("Do you want it run orstep?(0/1)");
scanf("%d",&step);*/
clrscr();
for(x=0;x < 72;x++){
   for (y=0;y <  22;y++){
       if ((y==0)||(x==0)||(x==71)||(y==21)) {
           a[x][y]=11;
           continue;}
       if (random(3)==0) {
           a[x][y]=11;
           gotoxy(x,y);
           printf("#");
           }
       else
           a[x][y]=1;
    }
}
for(y=1;y <  10;y++)
    {a[1][y]=1;
   gotoxy(1,y);
   printf(" ");
   a[70][21-y]=1;
   gotoxy(70,21-y);
   printf(" ");
}
x=1;
y=1;
end=0;
gotoxy(1, 23);
printf("Step?(1/0) ");scanf("%d",&step);
//Above is to prepare the Maze. Now, ourlittle mouse is comming.
while((x < 70)||(y < 20))
{
   c=x;d=y;four=0;
   do{
       k++;
       if((a[x+1][y]==1)||((a[x+1][y]%7==0)&&(a[x][y]%2!=0)&&(four==1)))
       {
           a[x][y]=a[x][y]*2;
           x=x+1;
           break;
       }
       if((a[x][y+1]==1)||((a[x][y+1]%5==0)&&(a[x][y]%3!=0)&&(four==1)))
       {
           a[x][y]=a[x][y]*3;
           y=y+1;
           break;
           }
       if((a[x][y-1]==1)||((a[x][y-1]%3==0)&&(a[x][y]%5!=0)&&(four==1)))
       {
           a[x][y]=a[x][y]*5;
           y=y-1;
           break;}
       if((a[x-1][y]==1)||((a[x-1][y]%2==0)&&(a[x][y]%7!=0)&&(four==1)))
           {a[x][y]=a[x][y]*7;
           x=x-1;
           break;
       }
       four++;
       if (four == 2){
           gotoxy(25, 23); printf("Cannot go out!");
           end=1;
           break;}
       if (k>3000) {
           gotoxy(30, 23); printf("Too long!");
           end=1;
           break;}
    }while(1);
    if (end==1) break;
   /* gotoxy(x,y);printf("*");*/
    gotoxy(c,d);printf("-");
    gotoxy(16, 23); printf("step:%d ", k);
    gotoxy(x,y); printf("*");
    if (step==1) getch();
}/*no end point*/
if(end==1) printf("Error.");
elseprintf("ok!");
getch();
}/*end main()*/
看懂程序了吗?当时我发现必须用一些东西来记录老鼠的历史,即要知道在该点是否已经向右走过?是否向左走过?用了4天脑袋里跳出“素数”这样一个悠久的名词,于是一切就水到渠成了!
Do-While中的第一个if的意思是:如果右边的方格是如果从未走过的空地(值为1),走过去。但是,如果上下左右都没有值为1的空地,就必须考虑退路了。这时four==1,查看一下我是否已经走过这个地方 (a[x][y]%2!=0)?我是否从那里过来的(a[x+1][y]%7==0)?也就是说当four==4时我只走回头路。


你的程序会采取这种策略吗?
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