題目4：迷宮問題 具體設計要求： 將迷宮的左上角作為入口，右下角作為出口，對任意設定的迷宮，求出一條從入口到出口的通道，或得出沒有通路的結論。 （1）若從入口到出口的通道存在請顯示相應路徑，要求介面友好。 （2）要求資訊能保存於文字檔案中。

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<fstream>
#include<time.h>
#include<stack>
#include<queue>
#include <conio.h>
 

#include <malloc.h>
#include <ctype.h>
#include <windows.h>
#define maxn 100
using namespace std;

typedef struct Node{    //定義每個結點的結構體
    int x,y,steps;
}node;
char mp[100][100];      //儲存固定地圖
char mp1[100][100];     //保留隨機地圖
char mp2[100][100];     //保留自定義地圖

int dir[4][2]={-1,0,1,0,0,1,0,-1};
node pre[
 
100][100];      //儲存先前結點的資訊
int STEP=0;            //統計走的步數
int flag=0;            //標記能否成功到達終點


void print(){
    for(int i=0;i<20;i++){
        for(int j=0;j<20;j++){
            cout<<mp[i][j]<<" ";
        }
        cout<<endl;
    }
}
int menue_select(){
    int c;
    do{
        system
 
("cls"); //清屏
        cout<<"\t"<<"歡迎進入迷宮遊戲"<<endl;
        cout<<"\t"<<"-----------------"<<endl;
        cout<<"\t"<<"1.固定模式地圖"<<endl;
        cout<<"\t"<<"2.隨機模式地圖"<<endl;
        cout<<"\t"<<"3.自定義模式地圖"<<endl;
        cout<<"\t"<<"4.退出"<<endl;
        cout<<"\t"<<"-----------------"<<endl;
        cout<<"\t"<<"請對應所需選項1-4"<<"\t"<<endl;
        cin>>c;
        if(c<1||c>4){
            cout<<"您輸入的資訊有誤，請再次輸入."<<endl;
            system("pause");
        }
    }while(c<1||c>4);
    return c;
}
void exitt(){
        char c;
        cout<<"\t"<<"你確定退出系統嗎？ y/n"<<"\t";
		getchar();
        cin>>c;
        if(c=='y'||c=='Y')
        {
            cout<<"系統已經退出"<<endl;
            system("pause");
            exit(0);
            if(c=='n'||c=='N')
            {
                cout<<"即將返回介面"<<endl;
                system("pause");
            }
        }
}
void init(char a[100][100]){
    for(int i=0;i<100;i++){
        for(int j=0;j<100;j++){
            a[i][j]=' ';
        }
    }
}

void read_map1(char mp[100][100]){
    FILE* fp=fopen("map.txt","r");
    if(fp==NULL){
        cout<<"ERROR!"<<endl;
        return ;
    }
    int b[100][100];
    for(int i=0;i<9;i++){
        for(int j=0;j<12;j++){
            fscanf(fp,"%d",&b[i][j]);
        }
        fscanf(fp,"\n");
    }
    for(int i=0;i<9;i++){
        for(int j=0;j<12;j++){
            if(b[i][j]==1){
                mp[i][j]='#';
            }
            else{
                mp[i][j]='.';
            }
        }
    }
    fclose(fp);
    mp[8][11]='E';
    mp[0][0]='S';
}

int check(node s,char a[100][100],int m,int n){
    if(s.x<0||s.y<0||s.x>m-1||s.y>n-1)
        return 0;
    if(a[s.x][s.y]=='#')
        return 0;
    return 1;
}

void bfs(int &STEP,char a[100][100],int m,int n){
    queue<node> que;
    int vis[100][100];
    node sta,edd;              //起點和終點
    sta.x=0;
    sta.y=0;
    sta.steps=0;
    edd.x=m-1;
    edd.y=n-1;
    edd.steps=0;
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    que.push(sta);
    while(!que.empty()){
        node p=que.front();
        que.pop();
        if(p.x==edd.x&&p.y==edd.y){
            STEP=p.steps;
            flag=1;
            break;
        }
        for(int i=0;i<4;i++){
            node tmp;
            tmp.x=p.x+dir[i][0];
            tmp.y=p.y+dir[i][1];
            if(check(tmp,a,m,n)&&vis[tmp.x][tmp.y]==0){
                vis[tmp.x][tmp.y]=1;
                tmp.steps=p.steps+1;
                pre[tmp.x][tmp.y]=p;
                que.push(tmp);
            }
        }
    }
}

void show_map(char a[100][100],int m,int n){
        for(int i=0;i<m;i++){
            cout<<"         ";
            for(int j=0;j<n;j++){
                if(a[i][j]=='*'){
                    cout<<a[i][j];
                }
                else{
                    cout<<a[i][j];
                }
            }
            cout<<endl;
        }
        Sleep(1000);
        cout << endl;
}

void print_route(int STEP,char a[100][100],int m,int n){
    system("cls");
    node t;
    t.x=m-1;
    t.y=n-1;
    stack<node> ss;
    while(STEP--){
        t=pre[t.x][t.y];
        ss.push(t);
    }
    while(!ss.empty()){
        t=ss.top();
        ss.pop();
        a[t.x][t.y]='P';
        show_map(a,m,n);
        Sleep(300);
        system("cls");
        a[t.x][t.y]='+';
    }
    cout<<endl;
    cout<<"\t"<<"恭喜你，成功到達終點!"<<endl<<endl;
    getchar();
}

void run_map1(){
    int m=9,n=12;
    init(mp);             //初始化地圖為空白
    read_map1(mp);         //從文字中讀入固定的地圖
    cout<<"\t"<<"歡迎使用固定地圖"<<endl;
    cout<<"請輸入任意字元開始遊戲"<<endl;
    getchar();
    getchar();
    STEP=0;
    bfs(STEP,mp,m,n);
    if(!flag){
        cout<<"不存在從起點到終點的路徑。"<<endl;
        return ;
    }
    cout<<"\t"<<"最短路徑搜素成功！"<<endl;
    print_route(STEP,mp,m,n);

}

void rand_mp1(char mp1[100][100],int m,int n){
    srand((unsigned)time(NULL));
    int tmp;
    for(int i=0;i<m;i++){
        for(int j=0;j<n;j++){
            tmp=(rand()%10);
            if(tmp<5){
                mp1[i][j]='.';
            }
            else{
                mp1[i][j]='#';
            }
        }
    }
    mp1[0][0]='S';
    mp1[m-1][n-1]='E';
}

void run_map2(){
    int m,n;
    init(mp1);
    cout<<"\t"<<"歡迎使用隨機地圖"<<endl;
    cout<<"請您輸入地圖的長和寬（長度和寬度均小於100）"<<endl;
    cin>>m>>n;
    rand_mp1(mp1,m,n);  //隨機生成mp1
    show_map(mp1,m,n);  //顯示地圖

    STEP=0;
    bfs(STEP,mp1,m,n);
    if(!flag){
        cout<<"不存在從起點到終點的路徑。"<<endl;
        return ;
    }
    cout<<"\t"<<"最短路徑搜素成功!"<<endl;
    cout << "下面輸出到達路徑。" << endl;

    print_route(STEP,mp1,m,n);
}

void run_map3(){
    int m,n;
    int x;
    init(mp2);
    cout<<"\t"<<"歡迎使用自定義地圖"<<endl;
    cout<<"請您輸入地圖的長和寬（長度和寬度均小於100）"<<endl;
    cin>>m>>n;
    cout<<"請您輸入地圖的形狀（0代表暢通，1代表阻礙,中間用空格間隔）"<<endl;
    for(int i=0;i<m;i++){
        for(int j=0;j<n;j++){
            cin>>x;
            if(x==0){
                mp2[i][j]='.';
            }
            else{
                mp2[i][j]='#';
            }
        }
    }
    //show_map(mp2,m,n);  //顯示地圖

    STEP=0;
    bfs(STEP,mp2,m,n);
    if(!flag){
        cout<<"不存在從起點到終點的路徑。"<<endl;
        return ;
    }
    cout<<"\t"<<"最短路徑搜素成功!"<<endl;
    cout<<"請輸入任意按鍵，下面輸入到達路徑。"<<endl;
    getchar();
    getchar();
    print_route(STEP,mp2,m,n);
}


int main()
{
    for(;;)
    {
        switch(menue_select())
        {
        case 1:
            run_map1();             //固定地圖模式
            system("pause");
            break;
        case 2:
            run_map2();             //隨機地圖模式
            system("pause");
			break;
        case 3:
            run_map3();             //自定義地圖模式
            system("pause");
			break;
        case 4:
            exitt();                  //退出地圖
        }
    }

    return 0;
}

題目4：完全二叉樹儲存結構轉換 具體設計要求： n個結點的完全二叉樹順序儲存在一維陣列a中，設計程式由此陣列得到該完全二叉樹的二叉連結串列結構。 （1）對轉換後的二叉連結串列結構的完全二叉樹進行層次遍歷。 （2）資料資訊通過文字檔案讀入和儲存。

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<queue>
#include<stack>
#define MaxSize 100
using namespace std;
typedef struct Btnode{
    int data;
    struct Btnode *lchild;
    struct Btnode *rchild;
}btnode;
int ans[MaxSize];           //儲存層次遍歷訪問的結點
int pos=0;

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