java自助生产迷宫 java迷宫算法基本思路

今天我们来学习递归算法，并简单实现一下走迷宫问题

递归：简单的来说就是自己调用自己，每次调用时传入不同的参数，可以大大的减少代码量，但缺陷就是效率不太高。

使用递归的重要的原则：

1. 当执行一个方法时，就会创建一个独立的受保护的空间（栈空间）；
2. 方法的局部变量时独立的，不会相互影响；
3. 递归必须向退出程序的条件逼近，否则造成死循环；
4. 当一个方法执行完毕，就会返回给调用它的地方；
5. 如果方法中使用的时引用类型，则会共享该引用类型的数据。

先来看两个简单的递归程序：

public static void test1(int n){
        if(n > 2){
            test1(n - 1);
        }
        System.out.println("n=" + n);
    }

当我们传入4进去会发生什么呢？

 再来看一个计算阶乘的小程序：

public static int test2(int n){
        if(n <= 1){
            return 1;
        }
        return test2(n - 1) * n;
 }

 接下来我们来看看递归如何解决走迷宫问题的：

首先我们定义一个二维数组来表示迷宫的地图，并对其进行初始化，1代表墙（即不能走）0代表可以走。

//创建二维数组模拟迷宫
        int[][] map = new int[8][7];
        //用1表示墙
        for(int i = 0; i < map.length;i++){
            if(i == 0){//第一行全部设置为1
                for(int j = 0;j < map[i].length;j++){
                    map[i][j] = 1;
                }
            }
            if(i == map.length - 1){//最后一行全部设置为1
                for(int j = 0;j < map[i].length;j++){
                    map[i][j] = 1;
                }
            }
            map[i][0] = 1;
            map[i][map[i].length - 1] = 1;
        }

        //设置挡板
        map[3][1] = 1;
        map[3][2] = 1;

看下效果：

 

接下来我们人为的定义一种走法，比如说上下左右的先后顺序，随便定义都无所谓；

//使用递归回溯来给小球找路
    //1.map表示地图
    //2.i，j表示小球在地图的某个位置
    //3.如果小球到终点map[6][5]，就表示通路已经找到
    //4.map[i][j]为0表示没走过可以走，为1表示不能走，为2表示通路，可以走,3表示时死路，不能走
    //5.再走迷宫时，我们可以规定方向的优先级，例如下->右->上->左，如果该点走不通再回溯
    public static boolean setWay(int[][] map,int i,int j){
        if(map[6][5] == 2){//说明已经找到终点
            return true;
        }else{
            if(map[i][j] == 0) {//如果该点没有走过
                map[i][j] = 2;//我们就假设该点可以走
                if (setWay(map, i + 1, j)) { //根据规定的顺序，先向下走
                    return false;
                } else if (setWay(map, i, j + 1)) { //向右走
                    return false;
                } else if (setWay(map, i - 1, j)) { //向上走
                    return false;
                } else if (setWay(map, i, j - 1)) { //向下走
                    return false;
                } else {//否则就说明上面四种走法都行不通，那就给这个点标记一下，返回false
                    map[i][j] = 3;
                    return false;
                }
            }else{//否则就代表map[i][j]为1，2，3中的一个，无论是哪一个，都代表该路走不通，直接返回false
                return false;
            }
        }
    }

最后我们来测试一下：

最后呢就是完整的代码了

package zzh0321.Recursion;

public class MiGong {
    public static void main(String[] args) {
        //创建二维数组模拟迷宫
        int[][] map = new int[8][7];
        //用1表示墙
        for(int i = 0; i < map.length;i++){
            if(i == 0){//第一行全部设置为1
                for(int j = 0;j < map[i].length;j++){
                    map[i][j] = 1;
                }
            }
            if(i == map.length - 1){//最后一行全部设置为1
                for(int j = 0;j < map[i].length;j++){
                    map[i][j] = 1;
                }
            }
            map[i][0] = 1;
            map[i][map[i].length - 1] = 1;
        }

        //设置挡板
        map[3][1] = 1;
        map[3][2] = 1;
        //试着走一下，测试一下
        setWay(map,1,1);
        //打印迷宫
        for(int[] a : map){
            for(int b : a){
                System.out.printf("%d  ",b);
            }
            System.out.println();
        }
    }
    //使用递归回溯来给小球找路
    //1.map表示地图
    //2.i，j表示小球在地图的某个位置
    //3.如果小球到终点map[6][5]，就表示通路已经找到
    //4.map[i][j]为0表示没走过可以走，为1表示不能走，为2表示通路，可以走,3表示时死路，不能走
    //5.再走迷宫时，我们可以规定方向的优先级，例如下->右->上->左，如果该点走不通再回溯
    public static boolean setWay(int[][] map,int i,int j){
        if(map[6][5] == 2){//说明已经找到终点
            return true;
        }else{
            if(map[i][j] == 0) {//如果该点没有走过
                map[i][j] = 2;//我们就假设该点可以走
                if (setWay(map, i + 1, j)) { //根据规定的顺序，先向下走
                    return false;
                } else if (setWay(map, i, j + 1)) { //向右走
                    return false;
                } else if (setWay(map, i - 1, j)) { //向上走
                    return false;
                } else if (setWay(map, i, j - 1)) { //向下走
                    return false;
                } else {//否则就说明上面四种走法都行不通，那就给这个点标记一下，返回false
                    map[i][j] = 3;
                    return false;
                }
            }else{//否则就代表map[i][j]为1，2，3中的一个，无论是哪一个，都代表该路走不通，直接返回false
                return false;
            }
        }
    }
}