數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)-走迷宮

上傳人：奔*** IP屬地：河北更新時(shí)間：2024-03-01 格式：doc 頁數(shù)：17 大小：147.00KB 人氣指數(shù)：12 舉報(bào) 版權(quán)申訴

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文檔簡介

1、　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告　　設(shè)計(jì)題目：走迷宮游戲　　專業(yè)：計(jì)算機(jī)科技　　院系：計(jì)算機(jī)學(xué)院　　姓名： xxx

2、xxxxx　　學(xué) 號： xxxxxxxxx　　時(shí)間：2013年10月10日　　目錄　　一、課程設(shè)計(jì)的目的………………………………………………………………..2　　二、需求分析…………

3、………………………………………………………………..2　　三、課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容…………………………………………………………..3　　1.概要設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………………..3　　2.詳細(xì)設(shè)計(jì)………………………………………….…………………………………………….4</

4、p>　　3.調(diào)試分析…………………………………………………..……………………………………9　　4.用戶手冊………………………………………………………………………………………..9　　5.測試結(jié)果……………………………………………………………………………………..10　　6.程序清單…

5、…………………………………………………………………………………..11　　四、小結(jié)……………………………………………………16 　　五、參考文獻(xiàn)…………………………………………16　　一、課程設(shè)計(jì)的目的　　(1) 熟練使用 C 語言編

6、寫程序，解決實(shí)際問題;　　(2) 了解并掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的設(shè)計(jì)方法，具備初步的獨(dú)立分析和設(shè)計(jì)能力;　　(3) 初步掌握軟件開發(fā)過程的問題分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序編碼、測試等基本方法和技能;　　(4) 提高綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識和方法獨(dú)立分析和解決問題的能力;

7、;　　二、需求分析　　程序開始運(yùn)行時(shí)顯示一個迷宮地圖，迷宮中央有一只老鼠，迷宮的右下方有一個糧倉。游戲的任務(wù)是使用鍵盤上的方向鍵操縱老鼠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)走到糧倉處。　　要求：　?、倮鲜笮蜗罂杀嬲J(rèn)，可用鍵盤操縱老鼠上下左右移動；<

8、p>　?、诿詫m的墻足夠結(jié)實(shí)，老鼠不能穿墻而過；　?、壅_檢測結(jié)果，若老鼠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)走到糧倉處，提示成功，否則提示失敗；　?、芴砑泳庉嬅詫m功能，可修改當(dāng)前迷宮，修改內(nèi)容：墻變路、路變墻；　　⑤找出走出迷宮的所有路徑，以及最短路徑。　　利用序列化功能實(shí)現(xiàn)迷宮地圖文件的

9、存盤和讀出等功能　　三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容　　1 概要設(shè)計(jì)　　具體要求　?、贅?gòu)建一個二維數(shù)組maze[M+2][N+2]用于存儲迷宮矩陣&l

10、t;p>　?、谧詣踊蚴謩由擅詫m，即為二維數(shù)組maze[M+2][N+2]賦值　?、蹣?gòu)建一個隊(duì)列用于存儲迷宮路徑　?、芙⒚詫m節(jié)點(diǎn)struct point,用于存儲迷宮中每個節(jié)點(diǎn)的訪問情況　?、輰?shí)現(xiàn)搜索算法⑥屏幕上顯示操作菜單　　（2）本程序包含10個函數(shù)：<

11、;/p>　?、僦骱瘮?shù) main()　　②手動生成迷宮函數(shù) shoudong_maze()　?、圩詣由擅詫m函數(shù) zidong_maze()　?、軐⒚詫m打印成圖形 print_maze()　　⑤打印迷宮路徑 (若存在路徑) result_maze

12、()　?、奕腙?duì) enqueue()　?、叱鲫?duì) dequeue()　?、嗯袛嚓?duì)列是否為空 is_empty()　?、嵩L問節(jié)點(diǎn) visit()　?、馑阉髅詫m路徑 mgpath()<b&g

13、t;　　2 詳細(xì)設(shè)計(jì)　　實(shí)現(xiàn)概要設(shè)計(jì)中定義的所有數(shù)據(jù)類型及操作的偽代碼算法　　節(jié)點(diǎn)類型和指針類型　　迷宮矩陣類型：int maze[M+2][N+2];為方便操作使其為全局變量　　迷宮中節(jié)點(diǎn)類型及隊(duì)列類型：stru

14、ct point{int row,col,predecessor} que[512]　　迷宮的操作　　(1)手動生成迷宮　　void shoudong_maze(int m,int n)　　{定義

15、i,j為循環(huán)變量　　for(i<=m)　　for(j<=n)　　輸入maze[i][j]的值　　}<

16、;b>　　(2)自動生成迷宮　　void zidong_maze(int m,int n)　　{定義i,j為循環(huán)變量　　for(i<=m)　　for(j<=n)

17、;　　maze[i][j]=rand()%2 //由于rand()產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)是從0到RAND_MAX,RAND_MAX是定義在stdlib.h中的,其值至少為32767),要產(chǎn)生從X到Y(jié)的數(shù),只需要這樣寫：k=rand()%(Y-X+1)+X;　　}

18、　(3)打印迷宮圖形　　void print_maze(int m,int n)　　{用i,j循環(huán)變量，將maze[i][j]輸出 □、■}　　(4)打印迷宮路徑　　void result_maze(int m,i

19、nt n)　　{用i,j循環(huán)變量，將maze[i][j]輸出 □、■、☆}　　搜索迷宮路徑　?、倜詫m中隊(duì)列入隊(duì)操作　　void enqueue(struct point p)　　{將p放入隊(duì)尾

20、，tail++}　?、诿詫m中隊(duì)列出隊(duì)操作　　struct point dequeue(struct point p)　　{head++,返回que[head-1]}　?、叟袛嚓?duì)列是否為空　　i

21、nt is_empty()　　{返回head==tail的值，當(dāng)隊(duì)列為空時(shí)，返回0}　?、茉L問迷宮矩陣中節(jié)點(diǎn)　　void visit(int row,int col,int maze[41][41])　　{建立新的隊(duì)列節(jié)點(diǎn)visit_point,將其值分別賦為row,co

22、l,head-1,maze[row][col]=2,表示該節(jié)點(diǎn)以被訪問過;調(diào)用enqueue(visit_point),將該節(jié)點(diǎn)入隊(duì)}　?、萋窂角蠼?lt;/b>　　void mgpath(int maze[41][41],int m,int n)　　{先定義入口節(jié)點(diǎn)為struct poi

23、nt p={0,0,-1},從maze[0][0]開始訪問。如果入口處即為障礙，則此迷宮無解，返回0 ，程序結(jié)束。否則訪問入口節(jié)點(diǎn)，將入口節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為訪問過maze[p.row][p.col]=2,調(diào)用函數(shù)enqueue(p)將該節(jié)點(diǎn)入隊(duì)。　　判斷隊(duì)列是否為空，當(dāng)隊(duì)列不為空時(shí)，則運(yùn)行以下操作：　　{ 調(diào)用dequeue()函數(shù)，將隊(duì)頭元素返回給p，<

24、/p>　　如果p.row==m-1且p.col==n-1,即到達(dá)出口節(jié)點(diǎn)，即找到了路徑，結(jié)束　　如果p.col+1<n且maze[p.row][p.col+1]==0,說明未到迷宮右邊界，且其右方有通路,則visit(p.row,p.col+1,maze),將右邊節(jié)點(diǎn)入隊(duì)標(biāo)記已訪問　　如果p.row+1<m且maz

25、e[p.row+1][p.col]==0,說明未到迷宮下邊界，且其下方有通路,則visit(p.row+1,p.col,maze),將下方節(jié)點(diǎn)入隊(duì)標(biāo)記已訪問　　如果p.col-1>0且maze[p.row][p.col-1]==0,說明未到迷宮左邊界，且其左方有通路,則visit(p.row,p.col-1,maze),將左方節(jié)點(diǎn)入隊(duì)標(biāo)記已訪問

26、如果p.row-1>0且maze[p.row-1][p.col]==0,說明未到迷宮上邊界，且其上方有通路,則visit(p.row,p.col+1,maze),將上方節(jié)點(diǎn)入隊(duì)標(biāo)記已訪問　　}　　訪問到出口(找到路徑)即p.row==m-1且p.col==n-1,則逆序?qū)⒙窂綐?biāo)記為3即maze[p.row][p

27、.col]==3;　　while(p.predecessor!=-1)　　{p=queue[p.predecessor]; maze[p.row][p.col]==3;}　　最后將路徑圖形打印出來。　　菜單選擇

28、　　while(cycle!=(-1))　　{　　printf("╔═══════════════════════════╗\n");　　printf("║ 歡迎進(jìn)入走迷宮游戲演示系統(tǒng)

29、 ║\n");　　printf("║ ---------------------------------------------- ║\n");　　printf("║ -1. 手動生成迷宮 ║\n&quo

30、t;);　　printf("║ -2.系統(tǒng)自動生成迷宮 ║\n");　　printf("║ -3.退出系統(tǒng) ║\n");

31、　printf("╚═══════════════════════════╝\n");　　printf(">>>>>>>\n");　　printf("請選擇你的操作 [ ]\b\b");　　scanf("

32、;%d",&i);　　switch(i)　　{　　case 1:　　printf("\n請輸入行數(shù) [ ]\b\b");

33、scanf("%d",&m);　　printf("\n");　　printf("請輸入列數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&n);　　while((m<=0||m>39)||(n<=0||

34、n>39))　　{　　printf("\n抱歉，你輸入的行列數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍(0-39,0-39),請重新輸入：\n\n");　　printf("請輸入行數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&m

35、);　　printf("\n");　　printf("請輸入列數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&n);　　}　　shoudong_maze(m,n);&

36、lt;/p>　　print_maze(m,n);　　mgpath(maze,m,n);　　if(X!=0)　　result_maze(m,n);　　printf("\n\nPress Enter

37、Contiue!\n");　　getchar();　　while(getchar()!='\n');break;　　case 2:　　printf("\n請輸入行數(shù) [ ]\b\b");s

38、canf("%d",&m);　　printf("\n");　　printf("請輸入列數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&n);　　while((m<=0||m>39)||(n<=0||n

39、>39))　　{　　printf("\n抱歉，你輸入的行列數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍(0-39,0-39),請重新輸入!\n\n");　　printf("請輸入行數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&m)

40、;　　printf("\n");　　printf("請輸入列數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&n);　　}　　zidong_maze(m,n);<

41、/p>　　print_maze(m,n);　　mgpath(maze,m,n);　　if(X!=0) result_maze(m,n);　　printf("\n\nPress Enter Contiue!\n");　　get

42、char();　　while(getchar()!='\n');break;　　case 3: cycle=(-1);break;　　default:　　printf("\n");printf(&q

43、uot;你的輸入有誤!\n");　　printf("\nPress Enter Contiue!\n");getchar();while(getchar()!='\n');break;　　}　　}</b&g

44、t;　　注：具體源代碼見附錄　　3．調(diào)試分析　　在調(diào)試過程中，首先使用的是棧進(jìn)行存儲，但是產(chǎn)生的路徑是多條或不是最短路徑，所以通過算法比較，改用此算法　　4.用戶手冊<

45、;p>　　①本程序的運(yùn)行環(huán)境為windows7 64位操作系統(tǒng)　?、谶M(jìn)入演示程序后即顯示文本方式的用戶界面　　5.測試結(jié)果　　圖1 手動生成迷宮　　圖2 系統(tǒng)自動生成迷宮

46、　　6．程序清單　　#include<stdlib.h>　　#include<stdio.h>　　#define N 39　　#define M 39<p&g

47、t;　　int X;　　int maze[N+2][M+2];　　struct point{　　int row,col,predecessor;　　}queue[512];　　int head

48、=0,tail=0;　　void shoudong_maze(int m,int n){　　int i,j;　　printf("\n\n");　　printf("請按行輸入迷宮，0表示通路，1表示障礙:\

49、n\n");　　for(i=0;i<m;i++)　　for(j=0;j<n;j++)　　scanf("%d",&maze[i][j]);　　}

50、　　void zidong_maze(int m,int n){　　int i,j;　　printf("\n迷宮生成中……\n\n");　　system("pause");　　for(i=0;i

51、<m;i++)　　for(j=0;j<n;j++)　　maze[i][j]=rand()%2;　　//由于rand()產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)是從0到RAND_MAX　　//RAND_MAX是定義在stdlib.h中的,其值至少為32767)<

52、;p>　　//要產(chǎn)生從X到Y(jié)的數(shù),只需要這樣寫：k=rand()%(Y-X+1)+X; 　　}　　void print_maze(int m,int n){　　int i,j;　　print

53、f("\n迷宮生成結(jié)果如下:\n\n");　　printf("迷宮入口\n");　　printf("↓");　　for(i=0;i<m;i++)　　{

54、;　　printf("\n");　　for(j=0;j<n;j++) 　　{　　if(maze[i][j]==0) printf("□");　　if(maze[i][

55、j]==1) printf("■");}　　}　　printf("→迷宮出口\n");　　}　　void result_maze(int m,int n){

56、　　int i,j;　　printf("迷宮通路(用“鼠”表示)如下所示：\n\t");　　for(i=0;i<m;i++)　　{

57、;　　printf("\n");　　for(j=0;j<n;j++){　　if(maze[i][j]==0||maze[i][j]==2) printf("□");　　if(maze[i][j]==1) printf("■");

58、　　if(maze[i][j]==3) printf("鼠");　　}　　}　　}　　void enqueue(st

59、ruct point p){　　queue[tail]=p;　　tail++;　　}　　struct point dequeue(){

60、　head++;　　return queue[head-1];　　}　　int is_empty(){　　return head==tail;　　}<

61、;/b>　　void visit(int row,int col,int maze[41][41]){　　struct point visit_point={row,col,head-1};　　maze[row][col]=2;　　enqueue(visit_poi

62、nt);　　}　　int mgpath(int maze[41][41],int m,int n){　　X=1;　　struct point p={0,0,-1};<

63、p>　　if(maze[p.row][p.col]==1){　　printf("\n--------------------------------------------------\n");　　printf("此迷宮無解\n\n");　　X=0;

64、　　return 0;　　}　　maze[p.row][p.col]=2;　　enqueue(p);　　while(!is_empty

65、())　　{　　p=dequeue();　　if((p.row==m-1)&&(p.col==n-1)) break;　　if((p.col+1<n)&&(maze[p.row][p.col+1]

66、==0)) visit(p.row,p.col+1,maze);　　if((p.row+1<m)&&(maze[p.row+1][p.col]==0)) visit(p.row+1,p.col,maze);　　if((p.col-1>=0)&&(maze[p.row][p.col-1]==0)) visit(p

67、.row,p.col-1,maze);　　if((p.row-1>=0)&&(maze[p.row-1][p.col]==0)) visit(p.row-1,p.col,maze);　　}　　if(p.row==m-1&&p.col==n

68、-1){　　printf("\n--------------------------------------------------\n");　　printf("迷宮路徑為：\n");　　printf("(%d,%d)\n",p.row,p.col);&

69、lt;/p>　　maze[p.row][p.col]=3;　　while(p.predecessor!=-1){　　p=queue[p.predecessor];　　printf("(%d,%d)\n",p.row,p.col);<p&

70、gt;　　maze[p.row][p.col]=3;　　}　　}　　else {　　printf("\n----------------------

71、----------------------------\n");　　printf("此迷宮無解！\n\n");　　X=0;　　}　　return

72、0;　　}　　void main()　　{　　int i,m,n,cycle=0;　　system("cls");

73、　　system("color 1f");　　printf(" ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n");　　printf(" ┃㊣必做題：走迷宮游戲㊣┃\n

74、");　　printf(" ┃ 姓名：xxxx ┃\n");　　printf(" ┃ 學(xué)號：xxxxxxxxx ┃\n");</p

75、>　　printf(" ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n");　　while(cycle!=(-1))　　{　　printf("╔════════════════════════

76、══════════╗\n");　　printf("║ 歡迎進(jìn)入走迷宮游戲演示系統(tǒng) ║\n");　　printf("║ -------------------------------------------

77、 ║\n");　　printf("║ 1.手動生成迷宮 ║\n");　　printf("║ 2.系統(tǒng)自動生成迷宮

78、 ║\n");　　printf("║ 3.退出系統(tǒng) ║\n");　　printf("╚══════════════════════════════════╝\n");</p&g

79、t;　　printf(">>>>>>>\n");　　printf("請選擇你的操作 [ ]\b\b");　　scanf("%d",&i);　　switch(i)&l

80、t;/b>　　{　　case 1:　　printf("\n請輸入行數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&m);　　printf(&q

81、uot;\n");　　printf("請輸入列數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&n);　　while((m<=0||m>39)||(n<=0||n>39))　　{

82、;　　printf("\n抱歉，你輸入的行列數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍(0-39,0-39),請重新輸入：\n\n");　　printf("請輸入行數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&m);　　printf("\n");&

83、lt;p>　　printf("請輸入列數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&n);　　}　　shoudong_maze(m,n);　　print_maze(m,n);

84、mgpath(maze,m,n);　　if(X!=0)　　result_maze(m,n);　　printf("\n\nPress Enter Contiue!\n");　　getchar();

85、　　while(getchar()!='\n');break;　　case 2:　　printf("\n請輸入行數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&m);　　printf(&qu

86、ot;\n");　　printf("請輸入列數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&n);　　while((m<=0||m>39)||(n<=0||n>39))　　{

87、　　printf("\n抱歉，你輸入的行列數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍(0-39,0-39),請重新輸入!\n\n");　　printf("請輸入行數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&m);　　printf("\n");&l

88、t;p>　　printf("請輸入列數(shù) [ ]\b\b");scanf("%d",&n);　　}　　zidong_maze(m,n);　　print_maze(m,n);　　mgp

89、ath(maze,m,n);　　if(X!=0) result_maze(m,n);　　printf("\n\nPress Enter Contiue!\n");　　getchar();　　while(getchar()!='\n');

90、break;　　case 3: cycle=(-1);break;　　default:　　printf("\n");printf("你的輸入有誤!\n");　　printf("\nPr

91、ess Enter Contiue!\n");getchar();while(getchar()!='\n');break;　　}　　}　　}<

92、p>　　四、小結(jié)　　通過這段時(shí)間的課程設(shè)計(jì)，我對計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的作用以及C語言的使用都有了更深的了解。尤其是C語言的進(jìn)步讓我深刻的感受到任何所學(xué)的知識都需要實(shí)踐，沒有實(shí)踐就無法真正理解這些知識以及掌握它們，使其成為自己的財(cái)富。在理論學(xué)習(xí)和上機(jī)實(shí)踐的各個環(huán)節(jié)中，通過自主學(xué)習(xí)和請教老師，我收獲了不少。當(dāng)然也遇到不少的問題，也正是因?yàn)檫@些問題引發(fā)的思

93、考給我?guī)Я耸斋@。從當(dāng)初不喜歡上機(jī)寫程序到現(xiàn)在能主動寫程序，從當(dāng)初拿著程序不只如何下手到現(xiàn)在知道如何分析問題，如何用專業(yè)知識解決實(shí)際問題的轉(zhuǎn)變，我發(fā)現(xiàn)無論是專業(yè)知識還是動手能力，自己都有很大程度的提高。在這段時(shí)間里，我對for、while等的循環(huán)函數(shù)用法更加熟悉，逐漸形成了較好的編程習(xí)慣。在老師的指導(dǎo)幫助下，同學(xué)們課余時(shí)間的討論中，這些問題都一一得到了解決。在程序的調(diào)試能力上，無形中得到了許多的提高。<p&g

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計(jì)

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