JAVA 自制迷宫 JAVA 迷宫算法的基本思想
最编程
2024-06-29 20:36:49
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今天我们来学习递归算法，并简单实现一下走迷宫问题
递归：简单的来说就是自己调用自己，每次调用时传入不同的参数，可以大大的减少代码量，但缺陷就是效率不太高。
使用递归的重要的原则：
- 当执行一个方法时，就会创建一个独立的受保护的空间（栈空间）；
- 方法的局部变量时独立的，不会相互影响；
- 递归必须向退出程序的条件逼近，否则造成死循环；
- 当一个方法执行完毕，就会返回给调用它的地方；
- 如果方法中使用的时引用类型，则会共享该引用类型的数据。
先来看两个简单的递归程序：
public static void test1(int n){
if(n > 2){
test1(n - 1);
}
System.out.println("n=" + n);
}当我们传入4进去会发生什么呢？
再来看一个计算阶乘的小程序：
public static int test2(int n){
if(n <= 1){
return 1;
}
return test2(n - 1) * n;
}
接下来我们来看看递归如何解决走迷宫问题的：
首先我们定义一个二维数组来表示迷宫的地图，并对其进行初始化，1代表墙（即不能走）0代表可以走。
//创建二维数组模拟迷宫
int[][] map = new int[8][7];
//用1表示墙
for(int i = 0; i < map.length;i++){
if(i == 0){//第一行全部设置为1
for(int j = 0;j < map[i].length;j++){
map[i][j] = 1;
}
}
if(i == map.length - 1){//最后一行全部设置为1
for(int j = 0;j < map[i].length;j++){
map[i][j] = 1;
}
}
map[i][0] = 1;
map[i][map[i].length - 1] = 1;
}
//设置挡板
map[3][1] = 1;
map[3][2] = 1;看下效果：
接下来我们人为的定义一种走法，比如说上下左右的先后顺序，随便定义都无所谓；
//使用递归回溯来给小球找路
//1.map表示地图
//2.i，j表示小球在地图的某个位置
//3.如果小球到终点map[6][5]，就表示通路已经找到
//4.map[i][j]为0表示没走过可以走，为1表示不能走，为2表示通路，可以走,3表示时死路，不能走
//5.再走迷宫时，我们可以规定方向的优先级，例如下->右->上->左，如果该点走不通再回溯
public static boolean setWay(int[][] map,int i,int j){
if(map[6][5] == 2){//说明已经找到终点
return true;
}else{
if(map[i][j] == 0) {//如果该点没有走过
map[i][j] = 2;//我们就假设该点可以走
if (setWay(map, i + 1, j)) { //根据规定的顺序，先向下走
return false;
} else if (setWay(map, i, j + 1)) { //向右走
return false;
} else if (setWay(map, i - 1, j)) { //向上走
return false;
} else if (setWay(map, i, j - 1)) { //向下走
return false;
} else {//否则就说明上面四种走法都行不通，那就给这个点标记一下，返回false
map[i][j] = 3;
return false;
}
}else{//否则就代表map[i][j]为1，2，3中的一个，无论是哪一个，都代表该路走不通，直接返回false
return false;
}
}
}最后我们来测试一下：
最后呢就是完整的代码了
package zzh0321.Recursion;
public class MiGong {
public static void main(String[] args) {
//创建二维数组模拟迷宫
int[][] map = new int[8][7];
//用1表示墙
for(int i = 0; i < map.length;i++){
if(i == 0){//第一行全部设置为1
for(int j = 0;j < map[i].length;j++){
map[i][j] = 1;
}
}
if(i == map.length - 1){//最后一行全部设置为1
for(int j = 0;j < map[i].length;j++){
map[i][j] = 1;
}
}
map[i][0] = 1;
map[i][map[i].length - 1] = 1;
}
//设置挡板
map[3][1] = 1;
map[3][2] = 1;
//试着走一下，测试一下
setWay(map,1,1);
//打印迷宫
for(int[] a : map){
for(int b : a){
System.out.printf("%d ",b);
}
System.out.println();
}
}
//使用递归回溯来给小球找路
//1.map表示地图
//2.i，j表示小球在地图的某个位置
//3.如果小球到终点map[6][5]，就表示通路已经找到
//4.map[i][j]为0表示没走过可以走，为1表示不能走，为2表示通路，可以走,3表示时死路，不能走
//5.再走迷宫时，我们可以规定方向的优先级，例如下->右->上->左，如果该点走不通再回溯
public static boolean setWay(int[][] map,int i,int j){
if(map[6][5] == 2){//说明已经找到终点
return true;
}else{
if(map[i][j] == 0) {//如果该点没有走过
map[i][j] = 2;//我们就假设该点可以走
if (setWay(map, i + 1, j)) { //根据规定的顺序，先向下走
return false;
} else if (setWay(map, i, j + 1)) { //向右走
return false;
} else if (setWay(map, i - 1, j)) { //向上走
return false;
} else if (setWay(map, i, j - 1)) { //向下走
return false;
} else {//否则就说明上面四种走法都行不通，那就给这个点标记一下，返回false
map[i][j] = 3;
return false;
}
}else{//否则就代表map[i][j]为1，2，3中的一个，无论是哪一个，都代表该路走不通，直接返回false
return false;
}
}
}
}
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