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java 實現迷宮回溯演算法示例詳解

用一個7 x 7的矩形表示迷宮,0和1分別表示的是通路和障礙。通過設計編寫程式找到藍色小球達到藍色旗子的路線

在這裡插入圖片描述

思路:

構建一個迷宮(用二維陣列)實現找通路的方法findRoad()
構建二維陣列不難,我們主要是要實現findRoad()這個方法,在實現這個方法前,我們需要約定好一下幾個點:小球的位置當作入口(1,1),小旗的位置當作出口(5,5)數組裡數的含義分別為(0沒有走過)、(1障礙)、(2走過且為正確的路線)、(3走過且為錯誤的路線)將我們每一步的走法稱為策略:下 -> 右 -> 上 ->左

實現

首先構建出迷宮

public static void main(String[] args) {
    //1.建立二維陣列模擬迷宮
    int[][] maze = new int[7][7];
    //2.初始化迷宮
    for (int i = 0; i < maze.length; i++) {
      //maze[i][j]:i控制行 j:控制列
      maze[0][i] = 1;//第1行都為1
      maze[6][i] = 1;//最後一行都為1
      maze[i][0] = 1;//第一列都為1
      maze[i][6] = 1;//最後一列都為1
      //其他位置的1
      maze[4][1] = 1;
      maze[4][2] = 1;
      maze[4][3] = 1;
      maze[4][4] = 1;
      maze[3][4] = 1;
      maze[2][3] = 1;
    }
    //列印迷宮
    System.out.println("完成迷宮初始化:");
    for (int i = 0; i < maze.length; i++) {
      for (int j = 0; j < maze[i].length; j++) {
        System.out.print(maze[i][j] + " ");
      }
      System.out.println();
    }
  }

然後寫findRoad()方法

   * 使用遞歸回溯找通路  (5,5為出口)
   * @param maze 迷宮
   * @param i  從哪個位置開始找
   * @param j  從哪個位置開始找
   * @return 找到通路返回true 否則false
   */
  public static boolean findRoad(int[][] maze,int i,int j) {
    //策略:下 -> 右 -> 上 ->左
    //0:沒有走過 1:障礙 2:走過且為正確的路線 3:走過且為錯誤的路線
    if (maze[5][5] == 2) {//找到通路
      return true;
    } else {
      if (maze[i][j] == 0) {
        //當前點沒走過,按策略走
        maze[i][j] = 2;//當前點改為2,假定能走通
        if (findRoad(maze,i + 1,j)) {//向下走
          return true;
        } else if (findRoad(maze,i,j + 1)) {//向右走
          return true;
        } else if (findRoad(maze,i - 1,j)) {//向上走
          return true;
        } else if (findRoad(maze,j - 1)) {//向左走
          return true;
        } else {
          //該點無法走通
          maze[i][j] = 3;
          return false;//返回到上個方法(即返回到上個點)
        }
      } else {
        //該點為 1或2或3,無法走通,直接返回上個方法(即上個點)
        return false;
      }
    }
  }

main方法呼叫findRoad()方法,傳入建立好的迷宮,和入口點(1,1)

//mian方法中呼叫findRoad()方法
    findRoad(maze,1,1);
    //列印迷宮
    System.out.println("完成路線的迷宮:");
    for (int i = 0; i < maze.length; i++) {
      for (int j = 0; j < maze[i].length; j++) {
        System.out.print(maze[i][j] + " ");
      }
      System.out.println();
    }

效果

在這裡插入圖片描述

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