电路布线问题

Posted 2020-08-13

1、问题描述：从起点到终点所走过的最短路线。

  分析：用到队列来进行存储。

2、代码实现

因为要用到队列，所以用C++实现更好。

#include<iostream>
#include<queue>
#include<time.h>
#include<ctype.h>
using namespace std;

#define ROW_COUNT    8
#define COL_COUNT    8

#define WALL        1
#define NOT_WALL    0

#define WALL_COUNT    16

typedef struct POS{
    int x;  //行
    int y;  //列
    bool operator==(const POS &pos){  //对==运算符的重载
        return (x==pos.x && y==pos.y);
    }
}POS;

void initmap(int (*map)[COL_COUNT], int count); //初始化图
void showmap(int (*map)[COL_COUNT], int row, int col); //显示图
bool findPath(int (*map)[COL_COUNT], POS start, POS end, int &pathlen, POS *&path);//寻找最短路径

bool findPath(int (*map)[COL_COUNT], POS start, POS end, int &pathlen, POS *&path){
    if(start == end){
        pathlen = 0;
        return true;
    }
    POS curpos = start;
    int NumOfnbr = 4;
    queue<POS> Q;

    POS offset[4]; //控制方向
    offset[0].x = 0; offset[0].y = 1;  //right
    offset[1].x = 1; offset[1].y = 0;  //down
    offset[2].x = 0; offset[2].y = -1; //left
    offset[3].x = -1; offset[3].y = 0; //up

    map[curpos.x][curpos.y] = 2; //起点初始化为2
    POS nbr; //邻接点
    do{
        for(int i = 0; i < NumOfnbr; i++){
            nbr.x = curpos.x + offset[i].x;  //right
            nbr.y = curpos.y + offset[i].y;
            if(map[nbr.x][nbr.y] == 0){
                map[nbr.x][nbr.y] = map[curpos.x][curpos.y]+1;
                if(nbr == end)
                    break;
                Q.push(nbr);
            }
        }

        if(nbr == end){
            break;
        }
        if(Q.empty()){
            return false;
        }
        curpos = Q.front();
        Q.pop();
    }while(true);

    pathlen = map[end.x][end.y] - 2; //画出模型才能看出
    path = new POS[pathlen];
    curpos = end;
    for(int j = pathlen-1; j >= 0; j--){
        path[j] = curpos;
        for(int i = 0; i < NumOfnbr; i++)
        {
            nbr.x = curpos.x + offset[i].x;
            nbr.y = curpos.y + offset[i].y;
            if(map[nbr.x][nbr.y] == j+2)
                break;
        }
        curpos = nbr;
    }
    return true;
}

void showmap(int (*map)[COL_COUNT], int row, int col){
    int i;
    int j;

    for(i = 0; i < row; i++){
        for(j = 0; j < col; j++){
            cout<<map[i][j]<<" ";
        }
        cout<<endl;
    }
}

void initmap(int (*map)[COL_COUNT], int count){
    int i;
    int index;
    
    srand(time(NULL));
    for(i = 0; i < WALL_COUNT; i++){
        index = rand()%count;
        if(map[0][index] != WALL){
            map[0][index] = WALL;
        }
        
    }
}

int main(void){
    int map[ROW_COUNT][COL_COUNT] = {0};
    POS start = {1, 0};
    POS end = {7, 7};
    int pathlen = 0;
    POS *path; 

    initmap(map, ROW_COUNT*COL_COUNT);
    showmap(map, ROW_COUNT, COL_COUNT);
    bool flag = findPath(map, start, end, pathlen, path);

    if(flag){
        cout<<"pathlen = "<<pathlen<<endl;
        for(int i = 0; i < pathlen; i++){
            cout<<path[i].x<<","<<path[i].y<<endl;
        }
    }else{
        cout<<"No Path."<<endl;
    }

    cout<<"------------------------------------"<<endl;
    showmap(map, ROW_COUNT, COL_COUNT);
    return 0;
}

运行结果

最后的那个图就是所找的具体情况图了；

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