小白鼠钻迷宫



这是个经典的数学问题,说的是:在一个随机的迷宫里,小白鼠如何能最快地 从起点走到终点。

按上图,老鼠用“*”来表示,要求从迷宫的左上脚选择一条路径,跑道右下脚的出口。 也许用神经网络、用遗传算法之类能找到一个最佳的做法,但我这个程序是基于 对迷宫完全无知,而且没有试验的这个前提,所以我只能采用最机械的办法: 每条路都试探。具体是这样的:向左看看,能否过去。只要左面不是墙, 就走到出一步。若左面不能过去,看下面,再看右面...若三个方向都不能过去, 只能回到上一步,重复干...
程序并不长,但它在四年前费了我一个星期的所有时间(包括上课 :-))。 一直在我磁盘里放着,不拿出来分享,怪可惜的。你看看能不能找到更好的办法? 望交流。

注释一:你能看见迷宫几乎完全是随机的,但为了保证一定有一条通道, 我在起点和终点附近各放了九个可以通行的点。不算作弊吧。
注释二:循环里面的延时对于PENTIUM几乎一点作用都没有。所以运行时你或者选用 STEP,或者把延时提高一点,才能看清小白鼠是如何迈向前途未卜的新一步, 又是如何迷途知返,重新审视自己的步伐。
注释三:这个程序的技巧很好,但完全没有注释,风格也不太好, 但这正是几年前我的标准的程序,所以现在我也不改,直接拿出来,仅供一娱。
注释四:程序用TC才能编译。VC,标准C中没有“gotoxy”等函数。当然,这只影响 界面显示,不影响我们老鼠行走的算法。

您还可以直接下载已编译好的程序maze.exe
源程序如下:

#include < stdlib.h>
#include < time.h>
#include < stdio.h>
#include < conio.h>
main()
{int x,y,a[72][22];
 char o;
 int c,d,four,k=0,i,end,step;
 randomize();
/* printf("Do you want it run or step?(0/1)");
 scanf("%d",&step);*/
 clrscr();
 for(x=0;x < 72;x++){
    for (y=0;y <  22;y++){
        if ((y==0)||(x==0)||(x==71)||(y==21)) {
            a[x][y]=11;
            continue;}
        if (random(3)==0) {
            a[x][y]=11;
            gotoxy(x,y);
            printf("#");
            }
        else
            a[x][y]=1;
    }
}

for(y=1;y <  10;y++)
    { a[1][y]=1;
    gotoxy(1,y);
    printf(" ");
    a[70][21-y]=1;
    gotoxy(70,21-y);
    printf(" ");
}
x=1;
y=1;
end=0;
gotoxy(1, 23);
printf("Step?(1/0) ");scanf("%d", &step);
//Above is to prepare the Maze. Now, our little mouse is comming.

while((x < 70)||(y < 20)) {

    c=x;d=y;four=0;
    do{
        k++;
        if ((a[x+1][y]==1)||((a[x+1][y]%7==0)&&(a[x][y]%2!=0)&&(four==1)))
        {
            a[x][y]=a[x][y]*2;
            x=x+1;
            break;
        }
        if ((a[x][y+1]==1)||((a[x][y+1]%5==0)&&(a[x][y]%3!=0)&&(four==1)))
        {
            a[x][y]=a[x][y]*3;
            y=y+1;
            break;
            }
        if ((a[x][y-1]==1)||((a[x][y-1]%3==0)&&(a[x][y]%5!=0)&&(four==1)))
        {
            a[x][y]=a[x][y]*5;
            y=y-1;
            break;}
        if ((a[x-1][y]==1)||((a[x-1][y]%2==0)&&(a[x][y]%7!=0)&&(four==1)))
            {a[x][y]=a[x][y]*7;
            x=x-1;
            break;
        }
        four++;
        if (four == 2){
            gotoxy(25, 23); printf("Cannot go out!");
            end=1;
            break;}

        if (k>3000) {
            gotoxy(30, 23); printf("Too long!");
            end=1;
            break;}
     }while(1);
     if (end==1) break;
    /* gotoxy(x,y);printf("*");*/
     gotoxy(c,d);printf("-");
     gotoxy(16, 23); printf("step:%d ", k);
     gotoxy(x,y); printf("*");
     if (step==1) getch();
 }/* no end point*/
 if (end==1) printf("Error.");
 else printf("ok!");
 getch();
}/*end main()*/

看懂程序了吗?当时我发现必须用一些东西来记录老鼠的历史,即要知道在该点是否 已经向右走过?是否向左走过?用了4天脑袋里跳出“素数”这样一个悠久的名词, 于是一切就水到渠成了!
在Do-While中的第一个if的意思是: 如果右边的方格是如果从未走过的空地(值为1),走过去。但是,如果上下左右都没有 值为1的空地,就必须考虑退路了。这时four==1,查看一下我是否已经走过这个地方 (a[x][y]%2!=0)?我是否从那里过来的(a[x+1][y]%7==0)?也就是说当four==4时 我只走回头路。

你的程序会采取这种策略吗?
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