隨機迷宮生成與尋路演算法（1）深度優先搜尋

接下來一段時間，想要研究下隨機迷宮生成演算法，打算在有空可時候偶爾更新一下這方面的學習過程。隨機迷宮的生成演算法有很多種，比如遞迴回溯，遞迴分割，隨機prime等等。今天是第一次嘗試隨機迷宮生成，就先試一下用遞迴的方法通過深度優先搜尋來生成隨機迷宮。

首先我們來明確一下基本觀念，迷宮可以通過乙個二維陣列來表示，二維陣列中的元素就表示存在於迷宮中的位置，他們可能是可以行走的路，也有可能是不能進入的障礙物或者圍欄。我們只要通過兩種不同的字元就可以標記障礙物和通道，比如我們使用false來表示乙個位置是障礙物，而使用true來表示位置可以通行。在下面的例子中我們就沿用這個規定，整個迷宮可以使用乙個二維的布林型陣列來表示。

接下來我們確定一下對迷宮的看法，我們認為乙個迷宮只能有唯一解，也就是說從起點到終點不會有兩條不一樣的路線。而遍歷迷宮的過程可以被看成是乙個拆牆的過程，如果拆了乙個牆會導致兩個已經被標記為通道的方塊連線，那麼拆這面牆就是不合法的，這個條件是遞迴回溯過程中最重要的判定條件。

最後來看一下遞迴回溯演算法的過程：

將初始位置設定為當前位置（入棧），然後將它標記為通路

從上，下，左，右四個方向尋找當前方塊的相鄰方塊，判斷找到的相鄰方塊周圍是否有其他通路，如果有則繼續尋找其他相鄰方塊，如果沒有則選擇該方塊為當前方塊（入棧）

標記當前方塊為通路，然後重複進行上乙個過程

如果當前方塊的相鄰方塊都不滿足條件，則恢復上乙個方塊為當前方塊（出棧），並繼續執行過程2

以上就是深度優先遍歷生成隨機迷宮的基本步驟，接下來我們看**實現：

定義乙個迷宮類，它的私有資料成員儲存著記錄迷宮狀態的二維陣列，查詢方向，迷宮尺寸，入口點等資訊：

class

maze
if(x == row)
if(y ==1)
if(y == column)
//cout << mazeptr[x - 1][y - 1];}}
//建立迷宮
bool
createmaze()
;private
:bool
isinrange
(int x,
int y)
;bool
isvalidentry
(int x,
int y)
;//遞迴回溯的演算法的核心實現
bool
dig(
int x,
int y)
;int startx;
int starty;
int row;
int column;
vector
int,
int>> direction =,,
,}; unique_ptr<
bool*[
]> mazeptr;
};

maze::

maze
(int row,
int column)
:row
(row)
,column
(column);}
}

bool maze::

createmaze()
return
true
;}

bool maze::

dig(
int x,
int y)
mazeptr[x -1]
[y -1]
=true
;//隨機改變方向
//random_shuffle(direction.begin(),direction.end());
for(
int i =
0; i <
4; i++)if
(mazeptr[tmpx-1]
[tmpy-1]
==false)}
}return
true
;}

bool maze::

isinrange
(int x,
int y)
if(y <=
0or y >= column)
return
true;}
bool maze::
isvalidentry
(int x,
int y)
if(x ==
1or x == row or y ==
1or y == column)
return
false;}
ostream& maze::
print()
cout << endl;
}return cout;
}

顯然這樣生成的迷宮不具備足夠的隨機性，接著在上面的遞迴回溯中新增一些小的改變，讓每次遍歷方向隨機選擇，這樣就可以得到下面這樣的**：

#include

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using
namespace std;
class
maze
if(x == row)
if(y ==1)
if(y == column)
//cout << mazeptr[x - 1][y - 1];}}
bool
createmaze()
;private
:bool
isinrange
(int x,
int y)
;bool
isvalidentry
(int x,
int y)
;bool
dig(
int x,
int y)
;int startx;
int starty;
int row;
int column;
vector
int,
int>> direction =,,
,}; unique_ptr<
bool*[
]> mazeptr;};
bool maze::
isinrange
(int x,
int y)
if(y <=
0or y >= column)
return
true;}
bool maze::
dig(
int x,
int y)
mazeptr[x -1]
[y -1]
=true
;//每次遍歷四個方向之前，對方向進行一次隨機洗牌
random_shuffle
(direction.
begin()
,direction.
end())
;for
(int i =
0; i <
4; i++)if
(mazeptr[tmpx-1]
[tmpy-1]
==false)}
}return
true;}
bool maze::
createmaze()
return
true;}
bool maze::
isvalidentry
(int x,
int y)
if(x ==
1or x == row or y ==
1or y == column)
return
false;}
ostream& maze::
print()
cout << endl;
}return cout;
}maze::
maze
(int row,
int column)
:row
(row)
,column
(column);}
}int
main
(int argc,
char
*ar**)

這次就先做著寫，接下來在慢慢補充改進。

隨機迷宮生成與尋路演算法（3）深度優先搜尋

該方法很容易理解 首先我們將迷宮的起始點入棧將棧頂元素標記為當前座標，然後按照已經定義好的方向陣列依序從上 下 左 右四個方向 方向可以是任意的，但沒必要每次都進行隨機選取 來遍歷當前座標的相鄰方塊如果這個取得的方塊是合法的 也即是說這個方塊不是邊界，不是障礙物，並且沒有標記為路線或者死胡同 則結束...

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