C#迷宫的实现~~
自己希望打实基础。当初看这个迷宫很是晕乎，所以现在拿出来写一下。以前一直没能认真地研究一下数据结构，现在当作是还债把。我是菜鸟不解释。。。
迷宫的基础算法在严蔚敏老师写的数据结构（C语言版）已经描述过了。主要是用栈的特性来保存在迷宫之中走过的路径，走到死胡同后再用栈弹出栈顶，再将指针指到栈顶。这种穷尽的算法有点笨（额 电脑就是这样），貌似也有一些更好的搜索路径，不过现在俺还没接触学习到0 0 ，比如A*算法。记得老师讲过，不过很快就还给老师了。哈哈~~废话少说，现在就是用面向对象的思想来完成走迷宫的这样一个程序。（第一次写，不好勿怪，纯属菜鸟交流~~）
首先可以认为迷宫分为许多个划分为许多个小格子的有序集合（乱扯的。。。），迷宫就是这些小格子组成的。可以认为它们有坐标，x，y；给一个标记Flag来指示该格子是否已经走过（默认为false）；因为迷宫之间还应该有一些不能走的地方，称之为墙，那么在用一个IsWall来标识该格子是否是墙。哦，还应该给这个格子标记上行走的方向（这个方向我想应该做为一个枚举）。下面是代码：
//迷宫中的一个小格子
public class MazeElem
{
//这是方向，初始的方向应该是None~木有方向~
public Direction dir = Direction.None;
//构造函数
public MazeElem(int x,int y,bool isWall)
{
_x=x;
_y=y;
_isWall=isWall;
}
private int _x;
private int _y;
private bool _flag=false;
private bool _isWall;
//X坐标，作为属性了
public int X
{
get { return _x; }
set { _x = value; }
}
//Y坐标，也成属性了0 0
public int Y
{
get { return _y; }
set { _y = value; }
}
//是否墙
public bool IsWall
{
get{return _isWall;}
set{_isWall=value;}
}
//是否走过
public bool Flag
{
get { return _flag; }
set { _flag = value; }
}
}
好了，格子类写好了。应该挺容易理解的把。这些都是基础，俺只是想打一下自己的基础~我们再写一个方向的枚举。一个格子的方向很容易想到：东西南北对应（右左下上），除了这些，还应该有这两个：一个是初始的方向，（一开始方向的初始值我想设置为null的，结果报错了。。。。切记。。枚举是值类型。。）还有当这个格子各个方面都无路可走的时候（人若如此只能感叹悲催...），我以为要做一个标记，那就设置NoDir。
//方向枚举
public enum Direction
{
/// <summary>
/// 初始值，木有方向
/// </summary>
None,
/// <summary>
/// 北/上
/// </summary>
North,
/// <summary>
/// 南/下
/// </summary>
South,
/// <summary>
/// 西/左
/// </summary>
West,
/// <summary>
/// 东/右
/// </summary>
East,
/// <summary>
/// 无放向可走
/// </summary>
NoDir
}
接下来开始写这个迷宫类。可以认为迷宫是一个n X n 个迷宫格子的集合，所以设置一个迷宫格子的的二维数组MazeElem[,]；为了指示当前行走的迷宫格子，设置一个MazeElem类型cur变量；当然还要设置一个迷宫的出口end（这里简化一下吧，默认出口就是这个迷宫右下角的那个小格子，入口就是迷宫左上角的格子。。。cur初始值为入口处。。。）。还有栈是必须的，主要是用来保存走过的路径，.NET已经提供一个Stack类，不需要我们自己写（想想用List来写栈好像也不是很难，这是看到某位大神的思路的）。嗯，还要用一对xy变量来保存这个迷宫的大小，方便后面的比较。
//迷宫类
public class Maze
{
//很多的格子
public MazeElem[,] maze;
//当前格子
MazeElem cur;
//这是出口的那个格子
MazeElem end;
//用来保存路径的栈
Stack<MazeElem> path = new Stack<MazeElem>();
//这两个变量是用来保存迷宫的大小的
int x, y;
public Maze()
{
}
//构造函数，这个是最简单木有任何墙出现的空白迷宫。。
public Maze(int x,int y)
{
x = x;
y = y;
maze=new MazeElem[x,y];
//初始化
for(int i=0;i<x;i++)
for(int j=0;j<y;j++)
maze[i,j]=new MazeElem(i,j,false);
}
//用一个二维数组来初始化的构造函数- -
public Maze(int[,] mazeArray)
{
//获取数组mazeArray0维中的个数
x = (int)mazeArray.GetLongLength(0);
//获取数组mazeArray1维中的个数
y = (int)mazeArray.GetLongLength(1);
//初始化maze
maze = new MazeElem[x, y];
for (int i = 0; i < x; i++)
for(int j=0;j<y;j++)
maze[i, j] = new MazeElem(i, j, mazeArray[i,j]>0?true:false);
//cur默认为左上角的格子，出口默认为右下角的格子
cur=maze[0, 0];
end = maze[x - 1, y - 1];
}
}
有一些方法还没写出来。先理清一下走迷宫的算法：
判断当前格子是否已经走过，如果没走过（flag=false）：设置为已经走过flag=true，该格子入栈，然后选定一个方向尝试走其他格子；如果走过了：检查该格子的方向，如果不是NoDir（NoDir说明四个方向都尝试过了），选定一个方向尝试走其他格子；如果是NoDir，那么将栈顶弹出，并将cur指向栈顶的格子。重复操作直道格当前格子指向迷宫的出口。选定一个方向尝试走其他格子的方法流程是这样的：先切换这个格子的方向，然后根据切换后的方向进行尝试，如果该方向的格子无法走过，那么继续选定一个方向尝试走其他格子，如果可以走过，那么将cur指向该格子。切换这个格子的方向，这个就比较简单~我们顺时针方向切换，开始的是East，向右走（dir为None，我就返回East；如果是East，那我返回South；如果是South，那返回West；如果是West，返回North；如果是North，那返回NoDir）。额，应该说得稍微清楚些把？具体看代码~一下都是Maze里面的方法，想复制的童鞋别复制错地方了0 0
private void CurGoNextStep(MazeElem me)
{
switch (SwitchDirection(me))
{
case Direction.East:
if (me.Y + 1 < y)
{
MazeElem next = maze[me.X, me.Y+1];
//不能为墙，是墙你会走过去么？而且也不能是已经走过的，好马不吃回头草
if (!next.IsWall && !next.Flag)
{
//next.Flag = true;
cur = next;
}
//不行就换个方向把.
else
{
CurGoNextStep(me);
}
}
else
{
CurGoNextStep(me);
}
break;
case Direction.South:
if (me.X + 1 <x)
{
MazeElem next = maze[me.X+1, me.Y];
if (!next.IsWall && !next.Flag)
{
//next.Flag = true;
cur = next;
}
else
{
CurGoNextStep(me);
}
}
else
{
CurGoNextStep(me);
}
break;
case Direction.West:
if (me.Y - 1>0)
{
MazeElem next = maze[me.X, me.Y - 1];
if (!next.IsWall && !next.Flag)
{
//next.Flag = true;
cur = next;
}
else
{
CurGoNextStep(me);
}
}
else
{
CurGoNextStep(me);
}
break;
case Direction.North:
if (me.X - 1 >0)
{
MazeElem next = maze[me.X - 1, me.Y];
if (!next.IsWall && !next.Flag)
{
//next.Flag = true;
cur = next;
}
else
{
CurGoNextStep(me);
}
}
else
{
CurGoNextStep(me);
}
break;
case Direction.NoDir:
//无路可走了已经
break;
}
}
//转换方向
private Direction SwitchDirection(MazeElem me)
{
switch (me.dir)
{
case Direction .None:
me.dir = Direction.East;
return Direction.East;
break;
case Direction.East:
me.dir = Direction.South;
return Direction.South;
break;
case Direction.South:
me.dir = Direction.West;
return Direction.West;
break;
case Direction.West:
me.dir = Direction.North;
return Direction.North;
break;
case Direction.North:
me.dir = Direction.NoDir;
return Direction.NoDir;
break;
}
return Direction.None;
}
public void Start()
{
while (cur != end)
{
if (!cur.Flag)
{
//留下痕迹
cur.Flag = true;
//节点入栈
path.Push(maze[cur.X,cur.Y]);
CurGoNextStep(cur);
}
else
{
if (cur.dir != Direction.NoDir)
CurGoNextStep(cur);
else
{
if (path.Count != 0)
//栈顶弹出
path.Pop();
if (path.Count != 0)
{
//更新cur
cur = path.Peek();
}
}
}
}
}
就这么多吧。可以测试一下：
int[,] array = new int[5, 5] { { 0, 0, 1, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 0 } };
大概是下面这样的图~~这编辑器有点蛋疼，直接用表格画了（黑色表示墙），左上角和右下角分别为入口和出口（黄色的....）
//构造迷宫
Maze m = new Maze(array);
//开始走迷宫
m.Start();
//打印出迷宫中走的方向
if (m.maze != null)
{
int tmp = 0;
foreach (MazeElem me in m.maze)
{
tmp++;
Console.Write(me.dir +" ");
if (tmp % 5 == 0)
Console.WriteLine();
}
}
结果如下：
感觉面向对象是好理解些，不过我不是很能够体现出面向对象的好处
完~~欢迎提意见....新人不解释
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