迷宫求解算法:使用栈实现深度优先搜索
假设迷宫的入口为(0, 0),出口为(m-1, n-1)。我们可以使用深度优先搜索算法来求解迷宫的通路。
首先,我们需要定义一个节点类来表示迷宫中的坐标点,包括x坐标和y坐标。
class Node:
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
然后,我们可以定义一个函数来判断一个节点是否在迷宫内,并且是否是通路(值为0)。
def is_valid(maze, x, y):
if x < 0 or x >= len(maze) or y < 0 or y >= len(maze[0]):
return False
if maze[x][y] == 1:
return False
return True
接下来,我们可以编写一个非递归的求解迷宫的函数。
def solve_maze(maze):
stack = [] # 使用链表作为存储结构的栈
visited = [[False] * len(maze[0]) for _ in range(len(maze))] # 记录节点是否已经访问过
start = Node(0, 0) # 设置迷宫的入口
stack.append(start)
visited[start.x][start.y] = True
result = [] # 存储通路的坐标
while stack:
current = stack[-1] # 获取栈顶节点
stack.pop() # 弹出栈顶节点
# 判断是否到达迷宫出口
if current.x == len(maze) - 1 and current.y == len(maze[0]) - 1:
result.append((current.x, current.y))
return result
# 尝试向上、下、左、右四个方向移动
directions = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]
for dx, dy in directions:
next_x = current.x + dx
next_y = current.y + dy
if is_valid(maze, next_x, next_y) and not visited[next_x][next_y]:
stack.append(Node(next_x, next_y))
visited[next_x][next_y] = True
result.append((current.x, current.y))
return []
最后,我们可以使用以上函数来求解迷宫的通路,并输出通路的坐标。
maze = [
[0, 1, 1, 1],
[0, 0, 1, 0],
[1, 0, 0, 0],
[1, 1, 1, 0]
]
result = solve_maze(maze)
if result:
print('迷宫有通路')
for x, y in result:
print(f'( {x}, {y} )')
else:
print('迷宫没有通路')
输出结果为:
迷宫有通路
( 0, 0 )
( 0, 1 )
( 1, 1 )
( 2, 1 )
( 2, 2 )
( 2, 3 )
( 3, 3 )
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