用图论解决迷宫地图问题
更新时间:2023-07-17 09:05:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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简单的介绍
3.2结合图论的迷宫生成算法
3.2.1图的深度优先遍历简介
例如,要遍历上面这个图
采取深度优先算法(从1开始)
准备一个Stack s,预定义三种状态:A未被访问B正准备访问C 已经访问
一、访问1,把它标记为已经访问,然后将于它相邻的并且标记为未被访问的点压入s 中并标记为正准备访问
此时系统状态:
已经被访问的点:1
还没有被访问的点:3 4 6 7 8 9 10
正准备访问的点:2 5 (存放在Stack之中)
二、从Stack中拿出第一个元素2,标记为已经访问,然后将于它相邻的并且标记为未被访问的点压入s 中并标记为正准备访问,如图:
简单的介绍
此时系统状态:
已经被访问的点:1 2
还没有被访问的点:4 6 7 8 9 10
正准备访问的点:3 5 (存放在Stack之中)
三、从Stack中拿出第一个元素3,标记为已经访问,然后将于它相邻的并且标记为未被访问的点压入s 中并标记为正准备访问,如图:
此时系统状态:
已经被访问的点:1 2 3 4
还没有被访问的点:8 9 10
正准备访问的点:7 6 5 (存放在Stack之中)
依此类推,重复上面的动作,直到Stack为空,即所有的点都被访问
最后可能的遍历情况,如图:
3.2.2深度优先遍历之迷宫生成算法
简单的介绍
那么,这样该如何生成迷宫呢?
不知大家注意到了没有,这种算法每一个步骤都要执行一个操作,把刚刚访问过的点的相邻的并且没有标记为被访问过的点压入Stack s中,然后下一步访问的就是Stack中的第一个元素。那么,当一个点有多个相邻点的话,该按什么顺序压入呢?随机。这就是随机生成迷宫的核心所在!
现在我们换个角度看待问题。
例如需要生成一个5 * 5的迷宫。坐标为(1,1) (3,1) (1,3) (3,3)的①、②、③、④分别代表节点,它们肯定可让人通过,然后,如果(2,1)设置成可通过,就代表①?②可通过,结合图的遍历算法,我们看到,当我们从①访问到②时,就把(2,1)设置为可通过,就相当开辟了一条道路,等到遍历结束,迷宫就生成了。
上图中的①②③④,我们可看为一个2 * 2的矩阵,如图:
关键是在什么时候“开辟这条道路”。以上节中图的深度优先遍历简介为例子。假设依次访问到的点是:1 2 3 4 7 10 9 8 6 5
简单的介绍
当刚刚访问到9 时,会把8 6 压入Stack中,所以应该开通9 到8和6的道路,这样就可自动生成迷宫了。
3.2.3迷宫路径的唯一性
这个算法,大家应该很清楚地看到,从起点到终点的路是唯一的(可以任选两点作为起点和终点)
3.2.4算法的缺点
算法只能生成一个m * n的迷宫,其中m、n都是奇数。
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