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尋路是游戲設計中需要使用到一種功能,那麼我們怎麼樣以一個點作為起始點,快速地尋找到目標點呢?其實尋路的方法不難。一種簡單有效的方法就是回溯法。如果我們從一個點出發,那麼這個點周圍肯定有若干條路,只要有一條路存在,我們就一直走下去,直到發現沒有路走為止;要是發現路走不下去了怎麼辦,那就只好回頭了,我們只能從剩下的選項中繼續選擇一條路,繼續嘗試。如果很不幸,所有的嘗試都結束了,還是沒有發現目標節點,那只能說明,我們真的無路可走。
a)首先,我們用矩陣表示地圖:其中1表示路,0表示沒有路,2表示終點,起始地點為(1,0)
#define MAX_NUMBER_LENGTH 6
static int gPath[MAX_NUMBER_LENGTH][MAX_NUMBER_LENGTH] = {
{0 , 0, 0, 0, 1, 1},
{1, 1, 0, 0, 1, 0},
{0 , 1, 1, 1, 1, 0},
{0 , 0, 1, 0, 1, 2},
{0 , 0, 1, 0, 1, 0},
{0 , 0, 1, 1, 1, 0}
};
static int gValue[MAX_NUMBER_LENGTH][MAX_NUMBER_LENGTH] = {0}; /* 記錄已走過的路*/
#define MAX_NUMBER_LENGTH 6
static int gPath[MAX_NUMBER_LENGTH][MAX_NUMBER_LENGTH] = {
{0 , 0, 0, 0, 1, 1},
{1, 1, 0, 0, 1, 0},
{0 , 1, 1, 1, 1, 0},
{0 , 0, 1, 0, 1, 2},
{0 , 0, 1, 0, 1, 0},
{0 , 0, 1, 1, 1, 0}
};
static int gValue[MAX_NUMBER_LENGTH][MAX_NUMBER_LENGTH] = {0}; /* 記錄已走過的路*/
b)其實,我們編寫一個判斷函數,判斷當前節點是否合法
int check_pos_valid(int x, int y)
{
/* 節點是否出邊界*/
if(x < 0 || x>= MAX_NUMBER_LENGTH || y < 0 || y >= MAX_NUMBER_LENGTH)
return 0;
/* 當前節點是否存在路*/
if(0 == gPath[x][y])
return 0;
/* 當前節點是否已經走過*/
if('#' == gValue[x][y])
return 0;
return 1;
}
int check_pos_valid(int x, int y)
{
/* 節點是否出邊界*/
if(x < 0 || x>= MAX_NUMBER_LENGTH || y < 0 || y >= MAX_NUMBER_LENGTH)
return 0;
/* 當前節點是否存在路*/
if(0 == gPath[x][y])
return 0;
/* 當前節點是否已經走過*/
if('#' == gValue[x][y])
return 0;
return 1;
}
c)接著,我們編寫一個遞歸的尋找算法即可
int find_path(int x, int y)
{
if(check_pos_valid(x,y))
{
if(2 == gPath[x][y]){
gValue[x][y] = '#';
return 1;
}
gValue[x][y] = '#';
if(find_path(x, y-1))
return 1;
if(find_path(x-1, y))
return 1;
if(find_path(x, y+1))
return 1;
if(find_path(x+1, y))
return 1;
gValue[x][y] = 0;
return 0;
}
return 0;
}
int find_path(int x, int y)
{
if(check_pos_valid(x,y))
{
if(2 == gPath[x][y]){
gValue[x][y] = '#';
return 1;
}
gValue[x][y] = '#';
if(find_path(x, y-1))
return 1;
if(find_path(x-1, y))
return 1;
if(find_path(x, y+1))
return 1;
if(find_path(x+1, y))
return 1;
gValue[x][y] = 0;
return 0;
}
return 0;
}
d)為了驗證我們的算法是否正確,可以編寫一個打印函數
void print_path()
{
int outer;
int inner;
for(outer = 0; outer < MAX_NUMBER_LENGTH; outer++){
for(inner = 0; inner < MAX_NUMBER_LENGTH; inner++){
printf("%c ", gValue[outer][inner]);
}
printf("\n");
}
}
void print_path()
{
int outer;
int inner;
for(outer = 0; outer < MAX_NUMBER_LENGTH; outer++){
for(inner = 0; inner < MAX_NUMBER_LENGTH; inner++){
printf("%c ", gValue[outer][inner]);
}
printf("\n");
}
}
e)上面c中所描述的算法只是尋找一條路,那麼如果想遍歷所有的道路,算法應該怎麼修改呢?
void find_path(int x, int y)
{
if(check_pos_valid(x,y))
{
if(2 == gPath[x][y]){
gValue[x][y] = '#';
print_path();
gValue[x][y] = 0;
return ;
}
gValue[x][y] = '#';
find_path(x, y-1);
find_path(x-1, y);
find_path(x, y+1);
find_path(x+1, y);
gValue[x][y] = 0;
}
}
void find_path(int x, int y)
{
if(check_pos_valid(x,y))
{
if(2 == gPath[x][y]){
gValue[x][y] = '#';
print_path();
gValue[x][y] = 0;
return ;
}
gValue[x][y] = '#';
find_path(x, y-1);
find_path(x-1, y);
find_path(x, y+1);
find_path(x+1, y);
gValue[x][y] = 0;
}
}
思考題:
上面的題目介紹了尋路的方法,介紹了如何遍歷所有的可能路徑。當然你可以從這所有的尋找路徑中尋找出一條最短的路徑。但是朋友們可以思考一下,有沒有一種方法,可以一下子尋找到最優的路徑呢?