Java实现走迷宫回溯算法

以一个M×N的长方阵表示迷宫，0和1分别表示迷宫中的通路和障碍。设计一个程序，对任意设定的迷宫，求出一条从入口到出口的通路，或得出没有通路的结论。
（1） 根据二维数组，输出迷宫的图形。
（2） 探索迷宫的四个方向：RIGHT为向右，DOWN向下，LEFT向左，UP向上，输出从入口到出口的行走路径。

例子：
左上角（1，1）为入口，右下角（8，9）为出口。

可使用回溯方法，即从入口出发，顺着某一个方向进行探索，若能走通，则继续往前进；否则沿着原路退回，换一个方向继续探索，直至出口位置，求得一条通路。假如所有可能的通路都探索到而未能到达出口，则所设定的迷宫没有通路。

import java.util.*;

class Position{
  public Position(){

  }

  public Position(int row, int col){
    this.col = col;
    this.row = row;
  }

  public String toString(){
    return "(" + row + " ," + col + ")";
  }

  int row;
  int col;
}

class Maze{
  public Maze(){
    maze = new int[15][15];
    stack = new Stack<Position>();
    p = new boolean[15][15];
  }

  /*
   * 构造迷宫
   */
  public void init(){
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    System.out.println("请输入迷宫的行数");
    row = scanner.nextInt();
    System.out.println("请输入迷宫的列数");
    col = scanner.nextInt();
    System.out.println("请输入" + row + "行" + col + "列的迷宫");
    int temp = 0;
    for(int i = 0; i < row; ++i) {
      for(int j = 0; j < col; ++j) {
        temp = scanner.nextInt();
        maze[i][j] = temp;
        p[i][j] = false;
      }
    }
  }

  /*
   * 回溯迷宫，查看是否有出路
   */
  public void findPath(){
    // 给原始迷宫的周围家一圈围墙
    int temp[][] = new int[row + 2][col + 2];
    for(int i = 0; i < row + 2; ++i) {
      for(int j = 0; j < col + 2; ++j) {
        temp[0][j] = 1;
        temp[row + 1][j] = 1;
        temp[i][0] = temp[i][col + 1] = 1;
      }
    }
    // 将原始迷宫复制到新的迷宫中
    for(int i = 0; i < row; ++i) {
      for(int j = 0; j < col; ++j) {
        temp[i + 1][j + 1] = maze[i][j];
      }
    }
    // 从左上角开始按照顺时针开始查询

    int i = 1;
    int j = 1;
    p[i][j] = true;
    stack.push(new Position(i, j));
    while (!stack.empty() && (!(i == (row) && (j == col)))) {

      if ((temp[i][j + 1] == 0) && (p[i][j + 1] == false)) {
        p[i][j + 1] = true;
        stack.push(new Position(i, j + 1));
        j++;
      } else if ((temp[i + 1][j] == 0) && (p[i + 1][j] == false)) {
        p[i + 1][j] = true;
        stack.push(new Position(i + 1, j));
        i++;
      } else if ((temp[i][j - 1] == 0) && (p[i][j - 1] == false)) {
        p[i][j - 1] = true;
        stack.push(new Position(i, j - 1));
        j--;
      } else if ((temp[i - 1][j] == 0) && (p[i - 1][j] == false)) {
        p[i - 1][j] = true;
        stack.push(new Position(i - 1, j));
        i--;
      } else {
        stack.pop();
        if(stack.empty()){
          break;
        }
        i = stack.peek().row;
        j = stack.peek().col;
      }

    }

    Stack<Position> newPos = new Stack<Position>();
    if (stack.empty()) {
      System.out.println("没有路径");
    } else {
      System.out.println("有路径");
      System.out.println("路径如下：");
      while (!stack.empty()) {
        Position pos = new Position();
        pos = stack.pop();
        newPos.push(pos);
      }
    }

    /*
     * 图形化输出路径
     * */

    String resault[][]=new String[row+1][col+1];
    for(int k=0;k<row;++k){
      for(int t=0;t<col;++t){
        resault[k][t]=(maze[k][t])+"";
      }
    }
    while (!newPos.empty()) {
      Position p1=newPos.pop();
      resault[p1.row-1][p1.col-1]="#";

    }

    for(int k=0;k<row;++k){
      for(int t=0;t<col;++t){
        System.out.print(resault[k][t]+"\t");
      }
      System.out.println();
    }

  }

  int maze[][];
  private int row = 9;
  private int col = 8;
  Stack<Position> stack;
  boolean p[][] = null;
}

class hello{
  public static void main(String[] args){
    Maze demo = new Maze();
    demo.init();
    demo.findPath();
  }
}

运行示例：

请输入迷宫的行数
3
请输入迷宫的列数
3
请输入3行3列的迷宫
0 1 1
0 0 1
1 0 0

有路径
路径如下：

请输入迷宫的行数
9
请输入迷宫的列数
8
请输入9行8列的迷宫
0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 1 0 1 1 0 1
0 1 1 1 0 0 1 0
0 0 0 1 0 0 0 0
0 1 0 0 0 1 0 1
0 1 1 1 1 0 0 1
1 1 0 0 0 1 0 1
1 1 0 0 0 0 0 0

有路径
路径如下：

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。

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