这次的迷宫问题(2)比之前的迷宫问题(1)要复杂了一些，既然是同样问题我们只需要在原来代码的基础上稍加改动即可。

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原题链接：地下迷宫_滴滴笔试题_牛客网

1. 题目描述

题目给定一个N行，M列的数组，以1代表通路，0代表墙体。要求从下标(0,0)的位置走到下标为[0,M-1]的位置，只可以上下左右走，不可斜着走。题目会给定一个体力值，向下走不消耗体力值，向上走消耗3点体力值，向左或者向右走消耗1点体力值，问能否在体力值消耗完之前到达终点，若能输出路径，若不能打印Can Not Escape！。

2. 思路分析

整体的代码与迷宫问题(1)相同，但需做出如下改动。

迷宫问题(1)：http://t.csdn.cn/19na2http://t.csdn.cn/19na2

2.1 输入

在输入上多输入一个体力值（Physical Strength Value）即可。

2.2 GetMazePath函数

1）：因为该题的最终目的是寻找最短路径，只有这样体力值消耗才最少嘛，所以当找到一条路径后还需要继续找，是否有其他的更短的路径。因此，该函数在找到一条路径后不能结束寻找，而因该回溯到有其他通路的位置，然后继续寻找。所以，该函数不需要返回值。

2）：参数需要增加体力值这个参数，每走一步，对应的参数值都需要做相应的变化。

3）：最短路径的存储：创建一个栈用来存储最短路径，当走到终点时：就需要进行如下判断：在走到终点体力值大于0的前提下，如果存储最短路径的栈为空，或者临时存储路径的栈的大小小于存储最短路径的栈的大小，那么将数据拷贝到最短路径的栈中。否则不拷贝。

4）：这样讲其实不是很清楚，看代码更好理解。被注释的代码就是迷宫(1)中的代码，在迷宫(2)中已经不需要了。

3. 完整代码

Stack.h

#include#include
#include#include#include#include#define INIT_STACK_SIZE 4

//数据类型结构体，用来放坐标
typedef struct Position
{
	int row;
	int col;
}Pos;

typedef Pos ST_DATA_TYPE;

typedef struct Stack
{
	ST_DATA_TYPE* data;
	int size;
	int capacity;
} ST;


void StackInit(ST* st);
void StackDestory(ST* st);
void StackPush(ST* st, ST_DATA_TYPE x);
void StackPop(ST* st);
ST_DATA_TYPE StackTop(ST* st);
int StackSize(ST* st);
bool StackEmpty(ST* st);

Stack.c

#include"Stack.h"

void StackInit(ST* st)
{
	ST_DATA_TYPE* newlist = (ST_DATA_TYPE*)malloc(sizeof(ST_DATA_TYPE) * INIT_STACK_SIZE);
	if (newlist != NULL)
	{
		st->data = newlist;
		st->capacity = INIT_STACK_SIZE;
		st->size = 0;
	}
}

void StackDestory(ST* st)
{
	free(st->data);
	st->data = NULL;
}

void StackPush(ST* st, ST_DATA_TYPE x)
{
	if (st->size == st->capacity)
	{
		ST_DATA_TYPE* newlist = (ST_DATA_TYPE*)realloc(st->data, sizeof(ST_DATA_TYPE) * 2 * st->capacity);
		if (newlist == NULL)
		{
			perror("StackPush");
		}
		else
		{
			st->data = newlist;
			st->capacity *= 2;
		}
	}
	st->data[st->size] = x;
	st->size++;

}

void StackPop(ST* st)
{
	assert(st->size >0);
	st->size--;
}
ST_DATA_TYPE StackTop(ST* st)
{
	assert(st);
	assert(st->size);
	return (st->data[st->size - 1]);
}

int StackSize(ST* st)
{
	assert(st->data);
	return st->size;
}

bool StackEmpty(ST* st)
{
	assert(st->data);
	return st->size == 0;
}

maze.c

#include"stack.h"


//建立一个全局的栈，用来存储迷宫的路径
ST path;
建立一个栈，用来翻转栈中的数据
ST rpath;

//再建立一个栈判断能走的路径是否是最短的路径
ST MinPath;

//翻转存储迷宫路径的栈，并且打印最终数据
void ShowPath(ST* path, ST* rpath)
{
	while (!StackEmpty(path))
	{
		StackPush(rpath, StackTop(path));
		StackPop(path);
	}

	//while (!StackEmpty(rpath))
	//{
	//	printf("(%d,%d)", StackTop(rpath).row, StackTop(rpath).col);
	//	printf("\n");
	//	StackPop(rpath);
	//}

	//受输出条件变化的影响，输出需做出改变。
	//输出栈中元素，只留下一个
	while (StackSize(rpath) >1)
	{
		ST_DATA_TYPE top = StackTop(rpath);
		printf("[%d,%d],", top.row, top.col);
		//打印一个栈中元素后出栈
		StackPop(rpath);
	}
}


//判断此路是否能继续往下走
bool IsPath(int** maze, int N, int M, Pos cur)
{
	//if (cur.row >= 0
	//	&& cur.row< N
	//	&& cur.col >= 0
	//	&& cur.col< M
	//	&& maze[cur.row][cur.col] == 0)
	//	
	//{
	//	return true;
	//}
	//return false;

	if (cur.row >= 0
		&& cur.row< N
		&& cur.col >= 0
		&& cur.col< M
		&& maze[cur.row][cur.col] == 1)
		//将可以走的路换成为1，墙是0
	{
		return true;
	}
	return false;

}

//拷贝栈的内容，参数1：被拷贝的栈，参数2：拷贝的目的栈
void StackCopy(ST* ppath, ST* pMinPath)
{
	//开辟一个同临时栈的数据容量一样大的空间
	pMinPath->data = (ST_DATA_TYPE*)malloc(sizeof(ST_DATA_TYPE) * ppath->capacity);
	//将内存拷贝过去
	memcpy(pMinPath->data, ppath->data, sizeof(ST_DATA_TYPE) * ppath->size);
	//同时赋值给新栈相同的大小和容量
	pMinPath->size = ppath->size;
	pMinPath->capacity = ppath->capacity;
}

//寻找通路的函数，参数1：迷宫的二维数组，参数2：迷宫的行，参数3：迷宫的列，参数4：存放坐标的结构体
//即使找到了一条通路，那条路也不一定是最终答案，所以不需要通过返回值来结束整个函数
void GetMazePath(int** maze, int N, int M, Pos cur, int PSValue)
{

	//入栈，记录路径
	StackPush(&path, cur);

	//递归的结束条件----到达终点, 修改一下结束条件
	if (cur.row == 0 && cur.col == M - 1)
	{
		//如果说存储最短路径的栈为空或者说新的路径比最短路径还要短，那么拷贝存路径的栈的内容到存最短路径的栈
		if (PSValue>= 0 && StackEmpty(&MinPath) || StackSize(&path)< StackSize(&MinPath))
		{
			//先把原来存最短路径的栈释放掉，防止出现内存泄漏
			StackDestory(&MinPath);
			StackCopy(&path, &MinPath);
		}
	}

	//定义结构体，表示下一个要走的位置
	Pos next;

	//进这个函数就表示此位置已经走过，改变该坐标的值，防止出现死递归
	maze[cur.row][cur.col] = 2;

	//定义一个结构体用来表示下一个将要走的坐标
	//向上走，列不变行减一 
	next = cur;
	next.row -= 1;
	//判断该点是否能走
	if (IsPath(maze, N, M, next))
	{
		GetMazePath(maze, N, M, next, PSValue - 3);
	}

	//向下走，列不变行加一
	next = cur;
	next.row += 1;
	//判断该点是否能走
	if (IsPath(maze, N, M, next))
	{
		GetMazePath(maze, N, M, next, PSValue);
	}

	//向左走，行不变列减一
	next = cur;
	//判断该点是否能走
	if (IsPath(maze, N, M, next))
	{
		GetMazePath(maze, N, M, next, PSValue - 1);
	}

	//向右走，行不变列加一
	next = cur;
	next.col += 1;
	//判断该点是否能走
	if (IsPath(maze, N, M, next))
	{
		GetMazePath(maze, N, M, next, PSValue - 1);
	}

	//回退的同时需要将原来走过的路恢复成1
	maze[cur.row][cur.col] = 1;

	//走到这里代表此坐标上下左右都走不通，开始回退
	StackPop(&path);
}



int main()
{
	//迷宫的初始化，N行M列的数组
	int N, M;
	scanf("%d %d", &N, &M);

	//输入体力值physical strength value
	int PSValue;
	scanf("%d", &PSValue);

	//动态开辟二维数组
	//二维数组的行指针
	int** maze = (int**)malloc(sizeof(int*) * N);
	//二维数组的列指针
	int i = 0;
	for (i = 0; i< N; i++)
	{
		maze[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * M);
	}

	int k, m;
	for (k = 0; k< N; k++)
	{
		for (m = 0; m< M; m++)
		{
			scanf("%d", &maze[k][m]);
		}
	}

	//入口的坐标
	Pos cur = { 0,0 };
	//初始化栈
	StackInit(&path);
	StackInit(&MinPath);
	StackInit(&rpath);
	//寻找通路的函数
	GetMazePath(maze, N, M, cur, PSValue);

	if (StackEmpty(&MinPath))
	{
		printf("Can not escape!");
	}
	else
	{
		//打印数据
		ShowPath(&MinPath, &rpath);
	}

	//释放空间
	//释放每一行的空间
	for (i = 0; i< N; i++)
	{
		free(maze[i]);
	}
	//释放列的指针
	free(maze);
	maze = NULL;

	//销毁栈
	StackDestory(&path);
	StackDestory(&MinPath);
	StackDestory(&rpath);

	return 0;
}

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