数据结构程序设计课题

数据结构程序设计课题数据结构程序设计课题数据结构程序设计课题资料仅供参考文件编号：2022年4月数据结构程序设计课题版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：衡阳师范学院工科课程设计-《数据结构》课程设计报告课程设计报告题目：迷宫问题（栈）学号：姓名：鲁向阳肖吟月班级：物联网班（1405）指导教师：王杰老师日期：2016年6月目录1概述 3 课程设计目的 3 开发环境 3 任务分配 32需求分析 4 题目内容 4 设计思想说明 4 数据结构设计 53算法的设计 6 定义坐标（X，Y）: 6 定义方向： 6 定义/链表结点： 6 定义栈： 7 定义迷宫定义移动的4个方向： 74各模块的伪码算法 8 根据输入产生一个8*8的迷宫： 8 探索路径函数： 11 输出迷宫 145函数的调用关系图 17 自动生成迷宫运行情况 187心得体会 19参考文献 20附录 201概述课程设计目的本次课程设计是迷宫求解问题，主要是模拟从入口到出口的通路。程序中的数据采取的是“栈”作为数据的逻辑结构，并且使用链式存储结构，即是实现一个以链表作存储结构的栈类型。本课程设计实现了链栈的建立，入栈，出栈，判断栈是否为空的方法，关键的是迷宫通路路径的“穷举求解”和递归求解的方法。开发环境 具有Intel酷睿i3处理器且满足以下要求的计算机：4GB内存，500GB硬盘；安装VisualC++。任务分配两人一起查找相关资料，整合并进行探讨。其中一人通过查找的资料先行拟定文件的大纲，初步定稿后，然后再由另一个人进行进一步加工，细化，最后两人一起核实文件，进行进一步的升华，最终完成该任务。2需求分析题目内容以一个m*n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。设计思想说明计算机解迷宫通常用的是“穷举求解”方法，首先从迷宫的入口开始，如果该位置就是迷宫出口，则已经找到了一条路径，搜索工作结束。否则从入口出发，顺着某个方向进行探索，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，则所设的迷宫没有通路。可以用二维数组存储迷宫数据，通常设定入口点的下标为（1，1），出口点的下标为（n,n）。为处理方便起见，可在迷宫的四周加一圈障碍。对于迷宫中任一位置均可约定有东、南、西、北四个方向可通。要实现上述算法，需要用到栈的思想。栈里面压的是走过的路径，若遇到死路，则将该位置在栈的顶层）弹出，再进行下一次判断；若遇到通路，则将该位置压栈并进行下一次判断。如此反复循环，直到程序结束。此时，若迷宫有通路，则栈中存储的是迷宫通路坐标的倒序排列，再把所有坐标顺序排列好后，即可得到正确的迷宫通路。数据结构设计（1）以一个m*n的长方阵表示迷宫，0和1分别表示迷宫中的通路和障碍。迷宫的四周有一圈障碍。（2）程序输出的结果以三元组（i,j,di）的形式输出，其中：（i,j）指示迷宫中的一个坐标，di表示走到下一坐标的方向，di的取值为0、1、2、3分别表示北、东、南、西。（3）若设定的迷宫存在通路，则以方阵形式将迷宫及其通路输出到标准输出文件上，对于迷宫中的每个方块，有上下左右4个方块相邻，第i行第j列的当前方块的位置记为（i,j）,规定上方方块为方位0，并按顺时针方向递增编号。在试探过程中，假设按从方位0到方位3的顺序查找下一个可走的方块。（4）先将入口进栈（其初始方位设置为-1），在栈不空时循环：取栈顶方块（不退栈），若该方块是出口，则输出栈中所有方块即为路径，否则，找下一个可走的相邻方块，若不存在这样的方块，说明当前路径不可能走通，则回溯。也就是恢复当前方块为0后退栈；若存在这样的方块，则将这个可走的相邻方块进栈（其初始方位设置为-1）。3算法的设计定义坐标（X，Y）#include<iostream>#include<fstream>usingnamespacestd;structCoor{ introw; intcolumn; intdirection;};定义方向structMove{ introw; intcolumn;};定义/链表结点structLinkNode{ Coordata; LinkNode*next;};定义栈classstack{private: LinkNode*top;public: stack(); ~stack(); voidPush(Coordata); CoorPop(); CoorGetPop(); voidClear(); boolIsEmpty();};定义迷宫定义移动的4个方向Movemove[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};6、几个函数功能的描述:stack();ow==().row&&().column==().column)) (Temp2);ow;olumn;ow==().row&&().column==().column)ow-temp->;olumn-temp->;ow==().row&&().column==().column)) (Temp2);ow;olumn;ow==().row&&().column==().column)ow-temp->;olumn-temp->;//列坐标方向 if(a==1)temp->=1;//方向向下，用1表示 elseif(b==1)temp->=2;//方向向右，用2表示 elseif(a==-1)temp->=3;//方向向上，用3表示 elseif(b==-1)temp->=4;//方向向左，用4表示 (temp->data);//把新位置入栈 deletetemp; } cout<<"坐标（row,column,direction）中x在指向当前位置所在的行数，y指向当前位置所在的列数，"; cout<<"direction表示下一位置走向。"<<endl;//输出路径，包括行坐标，列坐标，下一个位置方向 while(!())//栈非空，继续输出 { data=(); cout<<'('<<<<','<<<<','<<<<",";//输出行坐标，列坐标 switch//输出相应的方向 { case1:cout<<"↓)\n";break; case2:cout<<"→)\n";break; case3:cout<<"↑)\n";break; case4:cout<<"←)\n";break; case0:cout<<")\n";break; } }}voidPrintPath2(intm,intn,stackp,int**maze)//输出路径{ cout<<"迷宫的路径为\n"; for(inti=0;i<m+2;++i) { for(intj=0;j<n+2;++j) cout<