package cn.gao.algorithm.bean;
/*封装迷宫的基类,成员x,y分别代表第一维,第二维坐标。(当然这里可以做的灵活一点,就是设计可扩展的维数)*/
public class IndexBean {
private int x;
private int y;
public IndexBean(int x, int y) {
super();
this.x = x;
this.y = y;
}
public int getX() {
return x;
}
public void setX(int x) {
this.x = x;
}
public int getY() {
return y;
}
public void setY(int y) {
this.y = y;
}
@Override
public int hashCode() {
final int PRIME = 31;
int result = 1;
result = PRIME * result + x;
result = PRIME * result + y;
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
final IndexBean other = (IndexBean) obj;
if (x != other.x)
return false;
if (y != other.y)
return false;
return true;
}
@Override
public String toString() {
// TODO Auto-generated method stub
return "IndexBean:x="+x+" y="+y;
}
}
package cn.gao.algorithm.model;
import cn.gao.algorithm.bean.IndexBean;
/*设计一个栈,具有基本的先进后出的栈特性*/
public class StackForTest<T> implements Cloneable{
/**
* @param args
*/
private Object a[];/*栈对应的原生数组*/
private int index;/*栈的当前索引*/
private int max;/*栈容量*/
public StackForTest(int max) {/*构造函数初始化*/
super();
this.max = max;
a=new Object[max];
index=-1;
}
public boolean isFull()/*判断栈是否满*/
{
if(index>=max-1)
{
return true;
}
return false;
}
public boolean isNull()/*判断栈是否空*/
{
if(index<=-1)
{
return true;
}
return false;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public T get()/*出栈---获取栈中元素*/
{
if(!isNull())
{
return (T)a[index--];
}
return null;
}
public void add(T tb)/*入栈--插入栈中元素*/
{
if(!isFull())
{
a[++index]=tb;
}
}
public void remove()/*/*出栈---移除栈中元素*/
{
if(!isNull())
{
index--;
}
}
public void printAll()/*自底向上遍历栈中所有元素*/
{
for(int i=0;i<=index;i++)
{
System.out.println(a[i]);
}
}
public void clear()/*清空栈*/
{
for(int i=0;i<max;i++)
{
a[i]=null;
}
index=-1;
}
public int getLength()/*获取栈长度(元素个数)*/
{
return index+1;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
// TODO Auto-generated method stub
StackForTest stackClone=new StackForTest(this.max);
for(int i=0;i<=this.index;i++)
{
stackClone.add(this.a[i]);
}
return stackClone;
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
StackForTest<IndexBean> stack =new StackForTest<IndexBean>(3);
stack.add(new IndexBean(1,2));
stack.add(new IndexBean(2,3));
stack.add(new IndexBean(3,4));
System.out.println(stack.get());
System.out.println(stack.get());
System.out.println(stack.get());
stack.printAll();
System.out.println();
stack.clear();
stack.printAll();
}
}
package cn.gao.algorithm2.service;
import cn.gao.algorithm.bean.IndexBean;
import cn.gao.algorithm.model.StackForTest;
/**
* @param args
* 迷宫问题:给定迷宫数组(0表示通路,1表示墙壁),从入口(startX,startY)开始,寻找到出口(endX,endY)的路径。
* 打印所有的路径组合,并求出最短路径
*/
public class Test10 {
public int a[][];/*迷宫数组 0表示通路,1表示墙壁*/
public int m,n;/*迷宫数组的第一维,第二维*/
public int flag[][];/*访问标志,0表示未访问,1表示访问过*/
public StackForTest stack;/*逻辑栈*/
public int startX,startY,endX,endY;/*迷宫入口和出口*/
public StackForTest bestStack;/*保存最短路径栈*/
public int stackLength;/*保存每次成功路径的栈长度,便于计算最短的*/
public int count;/*统计路径个数*/
public Test10(int[][] a) {
super();
this.a = a;
m=a.length;
n=a[0].length;
flag=new int[m][n];
for(int i=0;i<m;i++)/*初始化状态数组*/
{
for(int j=0;j<n;j++)
{
flag[i][j]=0;
}
}
stack=new StackForTest(m*n);/*初始化栈,程序中的路径栈不可能超过迷宫数组的元素个数*/
stackLength=0;
count=0;
}
public void setEndX(int endX) {
this.endX = endX;
}
public void setEndY(int endY) {
this.endY = endY;
}
public void setStartX(int startX) {
this.startX = startX;
}
public void setStartY(int startY) {
this.startY = startY;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public void findPath(int x,int y)/*从任意点(x,y)寻找最终路径endX,endY*/
{
if(x<0||x>m-1||y<0||y>n-1||flag[x][y]==1)
{
return ;
}
if(x==endX&&y==endY)
{
count++;
System.out.println("第"+count+"次路径");
stack.add(new IndexBean(x,y));
stack.printAll();
System.out.println("\n\n");
if(count==1)
{
stackLength=stack.getLength();
}
if(stackLength>=stack.getLength())/*判断当前获得的路径栈长度是否小于历史最小路径栈长度*/
{
stackLength=stack.getLength();
try {
bestStack=(StackForTest)stack.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
stack.remove();
return ;
}
if(flag[x][y]==0)/*对于未访问的‘墙’,都将其访问标志直接只已访问,且返回false*/
{
if(a[x][y]==1)
{
flag[x][y]=1;
return ;
}
}
/*下面主要对未访问过的且坐标为‘通道’的路径点进行递归处理*/
stack.add(new IndexBean(x,y)); /*入栈当前数据*/
flag[x][y]=1;/*置当前访问标志*/
findPath(x,y-1);/*左*/
findPath(x,y+1);/*右*/
findPath(x-1,y);/*上*/
findPath(x+1,y);/*下*/
stack.remove();/*对于该元素上下左右都走不通,此元素出栈*/
}
public void find()
{
findPath(startX,startY);
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int a[][]={
{1,1,1,1,1,1,1,1,1},
{1,0,0,0,1,0,0,0,1},
{1,0,1,0,0,0,1,0,1},
{1,0,0,1,1,1,1,0,1},
{1,1,0,0,1,0,1,0,1},
{1,1,1,0,0,0,0,0,1},
{1,1,1,1,1,1,1,1,1},
};
Test10 t=new Test10(a);
t.setStartX(1);
t.setStartY(1);
t.setEndX(5);
t.setEndY(7);
t.find();
System.out.println("总共有"+t.count+"种路径法,最短路径如下:");
t.bestStack.printAll();
}
}
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