迷宮遊戲

題目描述:
用0和1組成一個矩形矩陣，0代表當前位置可走，1代表當前位置不可走。
eg:
0 0 0 0
1 0 1 0
1 0 0 0
1 1 1 0
實現功能:
1.建立迷宮
2.選擇迷宮入口和出口
3.搜尋從迷宮入口到迷宮出口的所有路徑，輸出（路徑用2表示）
如上例，尋找從迷宮左上角到右下角的路徑，結果如下：
第一條：
2 2 0 0
1 2 1 0
1 2 2 2
1 1 1 2
第二條：
2 2 2 2
1 0 1 2
1 0 0 2
1 1 1 2

//迷宮中的每一個位置
class Place {
    private
 
 int wall=1;
    private boolean search=false;
    private Place e=null,s=null,w=null,n=null;
    public Place(int isWall){
        wall=isWall;
    }
    public void setWall(int wall) {
        this.wall = wall;
    }
    public void setE(Place e) {
        this.e = e;
    }
    public void setS(Place s) {
        this
 
.s = s;
    }
    public void setW(Place w) {
        this.w = w;
    }
    public void setN(Place n) {
        this.n = n;
    }
    public void setSearch(boolean search) {
        this.search = search;
    }
    public int getWall() {
        return wall;
    }
    public Place getE() {
        return
 
 e;
    }
    public Place getS() {
        return s;
    }
    public Place getW() {
        return w;
    }
    public Place getN() {
        return n;
    }
    public boolean isSearch() {
        return search;
    }
}

//迷宮
class Maze{

    Place [][] maze;
    int row=0,list=0;
    final int PLACE=5;
    final int FLAG=0;
    //建立迷宮
    public void setMaze(){
        System.out.println("正在建立迷宮......");
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        int wall=1;
        System.out.println("請輸入迷宮的行數和列數:");
        row=sc.nextInt();
        list=sc.nextInt();
        System.out.println("請輸入迷宮路徑:");
        maze=new Place[row+2][];
        for(int i=1;i<=row;i++){
            maze[i]=new Place [list+2];
            for(int j=1;j<=list;j++){
                wall=sc.nextInt();
                maze[i][j]=new Place(wall);
            }
        }
        maze[0]=new Place [list+2];
        maze[row+1]=new Place [list+2];
        for(int j=0;j<=list+1;j++){
            maze[0][j]=new Place(1);
            maze[row+1][j]=new Place(1);
        }
        for(int j=0;j<=row+1;j++){
            maze[j][0]=new Place(1);
            maze[j][list+1]=new Place(1);
        }
        System.out.println("迷宮建立完成......");
    }
    //輸出迷宮
    public void printMaze(){
        for(int i=1;i<=row;i++){
            for(int j=1;j<=list;j++){
                System.out.print(maze[i][j].getWall()+" ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
    //搜尋下一可行位置
    private void isPlace(){
        for(int i=1;i<=row;i++){
            for(int j=1;j<=list;j++){
                if(maze[i][j+1].getWall()==0){
                    maze[i][j].setE(maze[i][j+1]);
                }
                if(maze[i+1][j].getWall()==0){
                    maze[i][j].setS(maze[i+1][j]);
                }
                if(maze[i][j-1].getWall()==0){
                    maze[i][j].setW(maze[i][j-1]);
                }
                if(maze[i-1][j].getWall()==0){
                    maze[i][j].setN(maze[i-1][j]);
                }
            }
        }
    }
    //尋找迷宮路徑
    public void searchPath(int entrance,int exit){
        System.out.println("正在尋找迷宮路徑......");
        isPlace();
        int pathAll=0;//總路徑數
        Place [] endPath=new Place [row*list];//最終路徑
        int endPathTop=-1;//最終路徑陣列下標    
        Place [][] path=new Place [row*list][];//當前路徑
        for(int i=0;i<path.length;i++){
            path [i] = new Place [PLACE];
        }
        int pathTop=-1;//當前路徑陣列下標
        int [] top=new int [row*list];//當前位置的下一位置的可能數下標
        for(int i=0;i<top.length;i++){
            top[i]=-1;
        }
        Place start=maze[1][1],end=maze[1][1];//開始位置和結束位置
        if(entrance==list){
            start=maze[1][list];        
        }
        if(entrance==row*(list-1)+1){
            start=maze[row][1];
        }
        if(entrance==row*list){
            start=maze[row][list];
        }
        if(exit==list){
            end=maze[1][list];      
        }
        if(exit==row*(list-1)+1){
            end=maze[row][1];
        }
        if(exit==row*list){
            end=maze[row][list];
        }
        //開始尋找迷宮路徑
        if(start.getWall()==0){
            pathTop++;
            top[pathTop]++;
            path[pathTop][top[pathTop]]=start;
            while(pathTop>=0){
                //判斷當前位置是否為結束位置，是，輸出迷宮路徑，退回上一位置，否，尋找下一不重複位置
                if(path[pathTop][FLAG]==end){
                    pathAll++;
                    endPathTop=-1;
                    while(endPathTop<pathTop){
                        endPathTop++;
                        endPath[endPathTop]=path[endPathTop][FLAG];
                    }
                    top[pathTop]--;
                    pathTop--;
                    System.out.println("第"+pathAll+"條路徑:");
                    for(int i=0;i<=endPathTop;i++){
                        endPath[i].setWall(2);
                    }
                    printMaze();
                    for(int i=0;i<=endPathTop;i++){
                        endPath[i].setWall(0);
                    }
                }else if(!path[pathTop][top[FLAG]].isSearch()){//尋找當前位置的下一位置的可能數
                    if(path[pathTop][FLAG].getE()!=null&&!path[pathTop][FLAG].getE().isSearch()){
                        path[pathTop][++top[pathTop]]=path[pathTop][FLAG].getE();
                    }
                    if(path[pathTop][FLAG].getS()!=null&&!path[pathTop][FLAG].getS().isSearch()){
                        path[pathTop][++top[pathTop]]=path[pathTop][FLAG].getS();
                    }
                    if(path[pathTop][FLAG].getW()!=null&&!path[pathTop][FLAG].getW().isSearch()){
                        path[pathTop][++top[pathTop]]=path[pathTop][FLAG].getW();
                    }                   
                    if(path[pathTop][FLAG].getN()!=null&&!path[pathTop][FLAG].getN().isSearch()){
                        path[pathTop][++top[pathTop]]=path[pathTop][FLAG].getN();
                    }
                    path[pathTop][FLAG].setSearch(true);
                }
                //當前位置的下一位置的所有可能依次查詢，無下一位置則回退到上一位置
                if(top[pathTop]==FLAG){
                    path[pathTop][FLAG].setSearch(false);
                    top[pathTop]--;
                    pathTop--;
                }else{
                    pathTop++;
                    top[pathTop]++;
                    path[pathTop][FLAG]=path[pathTop-1][top[pathTop-1]--];
                }
            }
        }
        if(pathAll==0){
            System.out.println("從迷宮入口到迷宮出口不存在有效路徑!");
        }else{
            System.out.println("從迷宮入口到迷宮出口存在  "+pathAll+" 條有效路徑!");
        }
        System.out.println("迷宮路徑尋找完成......");
    }
}

class TestDemo{

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        Maze maze=new Maze();
        maze.setMaze();
        System.out.println("迷宮為:");
        maze.printMaze();
        int entrance=0,exit=0,sel=0;
        boolean judge=false;
        while(!judge){
            System.out.print("請選擇迷宮入口:");
            System.out.println("(1.左上方 2.右上方 3.左下方 4.右下方 )");
            sel=sc.nextInt();
            switch(sel){
            case 1:
                entrance=1;
                judge=true;
                break;
            case 2:
                entrance=maze.list;
                judge=true;
                break;
            case 3:
                entrance=maze.row*(maze.list-1)+1;
                judge=true;
                break;
            case 4:
                entrance=maze.row*maze.list;
                judge=true;
                break;
            default:
                System.out.println("您的選擇輸入錯誤,請重新輸入!");
                break;
            }
        }
        judge=false;        
        while(!judge){
            System.out.print("請選擇迷宮出口:");
            System.out.println("(1.左上方 2.右上方 3.左下方 4.右下方 )");
            sel=sc.nextInt();
            switch(sel){
            case 1:
                exit=1;
                judge=true;
                break;
            case 2:
                exit=maze.list;
                judge=true;
                break;
            case 3:
                exit=maze.row*(maze.list-1)+1;
                judge=true;
                break;
            case 4:
                exit=maze.row*maze.list;
                judge=true;
                break;
            default:
                System.out.println("您的選擇輸入錯誤,請重新輸入!");
                break;
            }
        }
        if(entrance==exit){
            System.out.println("從入口出,無需進入迷宮,無須尋找迷宮路徑!");
        }else{
            maze.searchPath(entrance, exit);
        }
    }

}