这学期开始时本来打算写个自动生成迷宫的程序。但当时水平所限,写不出来。假期这两天把这个想法付诸实施,现在想想这个程序挺有意思的。
程序和道理都非常简单,有些类似于走迷宫。
思路是这样:
1.首先假设迷宫场地是充满墙壁没有道路的。我们的工作其实就是把迷宫“挖”出来。不妨把开始时的迷宫看成一些小的“房间”,每个“房间”四面都被墙壁包围。画迷宫的过程实际就是从一个房间随机走到另一个房间,走的过程中把墙壁“挖掉”。定义一个类,这个类的每个对象代表迷宫里的一个格子,里面存放了这块墙壁或房间是否被挖过,以及它是否是一个“房间”。选好一个房间作为起点(我选的左上角),然后开始随机挖。
2.到达一个房间时判断四周房间的情况。按照四个方向判断。如果其中一个方向的隔壁房间挖过了,就不要把这个方向记录下来。如果四周都不能挖了,就一路退回之前能挖的地方。再次随机一个新方向,继续挖。(有点类似走迷宫的过程)
程序中记录道路用了C++STL里的栈。
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
#include <stack>
#include <vector>
#define M 25 //迷宫的规模
using namespace std;
class Grid{
public:
bool cell, dig;
};
//迷宫格子类型,记录了是否被挖过
Grid maze[M][M];
stack<int> row_s, col_s;
//用来存放路径的栈
void Init(){
for(int i=0; i<M; i++){
for(int j=0; j<M; j++){
maze[i][j].dig=false;
if(i%2!=0 && j%2!=0)
maze[i][j].cell=true;
}
}
row_s.push(1); col_s.push(1);
srand(time(0));
}
//初始化迷宫格子
int DirRand(){
vector <int> dirlist; //用来记录可选择的方向
int result=0;
int row=row_s.top(), col=col_s.top();
//0 up, 1 down, 2 left, 3 right
if(row-2>0 && !maze[row-2][col].dig) dirlist.push_back(0);
if(row+2<M-1 && !maze[row+2][col].dig) dirlist.push_back(1);
if(col-2>0 && !maze[row][col-2].dig) dirlist.push_back(2);
if(col+2<M-1 && !maze[row][col+2].dig) dirlist.push_back(3);
if(dirlist.size()==0) result=-1;
else result=dirlist[rand()%((int)dirlist.size())];
return result;
}
//判断周围情况,没有可挖的格子时返回-1
void GenMaze(){
while(!row_s.empty() && !col_s.empty()){
int dir=DirRand();
int row=row_s.top(), col=col_s.top();
if(dir!=-1){ //前进
if(dir==0){
maze[row-2][col].dig=maze[row-1][col].dig=true;
row_s.push(row-2); col_s.push(col);
}else if(dir==1){
maze[row+2][col].dig=maze[row+1][col].dig=true;
row_s.push(row+2); col_s.push(col);
}else if(dir==2){
maze[row][col-2].dig=maze[row][col-1].dig=true;
row_s.push(row); col_s.push(col-2);
}else if(dir==3){
maze[row][col+2].dig=maze[row][col+1].dig=true;
row_s.push(row); col_s.push(col+2);
}
}else{
row_s.pop(); col_s.pop(); //后退
}
}
}
void OutMaze(){ //输出迷宫
for(int i=0; i<M; i++){
for(int j=0; j<M; j++){
if(maze[i][j].cell || maze[i][j].dig)
cout<<" ";
else cout<<"##"; //为了保证对齐,墙壁和道路宽都是2个字符
}
cout<<endl;
}
}
int main(){
Init();
GenMaze();
OutMaze();
return 0;
}
算法主要参考:http://en.wikipedia.org/wiki/Maze_generation_algorithm