C语言实现一个走迷宫小游戏（深度优先算法）
转载于我的博客园：https://www.cnblogs.com/xiao-qi-w/p/13031637.html
接上一篇万年历博文，还是那位朋友的练习题。这次是使用C语言做一个小游戏程序，三选一（2048、8皇后和迷宫游戏），我选择的是迷宫（文章末尾有源码下载链接以及演示视频链接）。个人认为这个程序的难点在于迷宫地图的绘制，也就是怎么建立一个迷宫。如果迷宫地图是在程序里写死的，那可玩性就大大降低了。那么能不能像正常游戏一样生成一个随机地图呢？当然有！在网上查到的结果不外乎这三种：深度优先算法、prim算法和递归分割算法。这三种算法的优劣比较可前往这篇博文一探究竟：
三大迷宫生成算法 (Maze generation algorithm) -- 深度优先，随机Prim，递归分割
至于代码实现我参考的是CSDN博主 jjwwwww 的三篇迷宫算法文章的第一篇，全部文章的链接如下：
下面来看一下思路和代码：
*中给出的深度优先（递归回溯）算法思路如下：
1.将起点作为当前迷宫单元并标记为已访问
2.当还存在未标记的迷宫单元，进行循环
1.如果当前迷宫单元有未被访问过的的相邻的迷宫单元
1.随机选择一个未访问的相邻迷宫单元
2.将当前迷宫单元入栈
3.移除当前迷宫单元与相邻迷宫单元的墙
4.标记相邻迷宫单元并用它作为当前迷宫单元
2.如果当前迷宫单元不存在未访问的相邻迷宫单元，并且栈不空
1.栈顶的迷宫单元出栈
2.令其成为当前迷宫单元
如果你觉得上面这个表述不太容易理解，那么来看看下面这个思路（还是上面那个博主的，也是我的代码采用的）：
- 首先假设迷宫只有一条正确的道路。
- 假设自己是一只地鼠，要在这个区域不停的挖，直到任何一块区域再挖就会挖穿了为止。
- 我们挖的道路就像树结构，树上有很多的分支，分支也有子分支，每个子分支都不能相交，相交了就说明墙被挖穿了，那么此时的迷宫就可能存在多条正确道路，这不是我想看到的。
- 那么基于唯一道路的原则，我们向某个方向挖一块新的区域时，要先判断新区域是否有挖穿的可能，如果可能挖穿要立即停止并换个方向再挖。如图：
有了思路，就有了下面的代码，创建迷宫：
void CreateMaze(int **maze, int x, int y) {//构建迷宫
maze[x][y] = ROUTE;
//确保四个方向随机，而不再是固定的上下左右这种排列
int direction[4][2] = { { 1,0 },{ -1,0 },{ 0,-1 },{ 0,1 } };
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int r = rand() % 4;
int temp = direction[0][0];
direction[0][0] = direction[r][0];
direction[r][0] = temp;
temp = direction[0][1];
direction[0][1] = direction[r][1];
direction[r][1] = temp;
}
//向四个方向开挖
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int dx = x;
int dy = y;
//控制挖的距离，由Rank来调整大小
int range = 1 + (Rank == 0 ? 0 : rand() % Rank);
while (range > 0) {
//计算出将要访问到的坐标
dx += direction[i][0];
dy += direction[i][1];
//排除掉回头路
if (maze[dx][dy] == ROUTE) {
break;
}
//判断是否挖穿路径
int count = 0;
for (int j = dx - 1; j < dx + 2; j++) {
for (int k = dy - 1; k < dy + 2; k++) {
//abs(j - dx) + abs(k - dy) == 1 确保只判断九宫格的四个特定位置
if (abs(j - dx) + abs(k - dy) == 1 && maze[j][k] == ROUTE) {
count++;
}
}
}
//count大于1表明墙体会被挖穿，停止
if (count > 1)
break;
//确保不会挖穿时，前进
range -= 1;
maze[dx][dy] = ROUTE;
}
//没有挖穿危险，以此为节点递归
if (range <= 0) {
CreateMaze(maze, dx, dy);
}
}
}当然这样还不够，为了防止挖路时挖出边界，同时为了保护迷宫主体外的一圈墙体被挖穿，我们把最外层全部设为路径。此外还需要设置入口以及寻找出口，如下：
int init(int** Maze) {//初始化迷宫
//最外围层设为路径的原因，为了防止挖路时挖出边界，同时为了保护迷宫主体外的一圈墙体被挖穿
for (int i = 0; i < L; i++) {
Maze[i][0] = ROUTE;
Maze[0][i] = ROUTE;
Maze[i][L - 1] = ROUTE;
Maze[L - 1][i] = ROUTE;
}
//创造迷宫，（2，2）为起点
CreateMaze(Maze, 2, 2);
//画迷宫的入口和出口，给出玩家初始位置
Maze[2][1] = PLAYER;
//由于算法随机性，出口有一定概率不在（L-3,L-2）处，此时需要寻找出口
for (int i = L - 3; i >= 0; i--) {
if (Maze[i][L - 3] == ROUTE) {
Maze[i][L - 2] = ROUTE;
//返回出口所在的纵坐标
return i;
}
}
}至此，我们已经能够生成一幅迷宫地图了，下面用函数把它展示出来：
void print(int** Maze) {//画迷宫
for (int i = 0; i < L; i++) {
for (int j = 0; j < L; j++) {
if (Maze[i][j] == ROUTE)
printf(" ");//表示道路
else if(Maze[i][j] == WALL)
printf("回");//表示墙体
else
printf("十");//表示玩家
}
printf("\n");
}
}实际绘制效果如下：
至此我们已经完成80%的工作了，如何互动起来就看我们的输入了。我的想法是利用w,s,a,d四个键作为控制键控制角色 “十” 上下左右移动，当移动到出口处游戏结束。把这个想法转换为代码如下：
void start() { //开始一局游戏
char t;
//y,x表示角色横纵坐标, out表示出口的纵坐标
int x = 2, y = 1, out = 0;
//随机数发生器初始化函数
srand((unsigned)time(NULL));
//申请数组空间
int **Maze = (int**)malloc(L * sizeof(int *));
for (int i = 0; i < L; i++) {
Maze[i] = (int*)calloc(L, sizeof(int));
}
//得到出口纵坐标
out = init(Maze);
//游戏开始
system("cls");
print(Maze);
while(t = getch()) {
if(t == 27) //如果输入为ESC键，结束游戏回到主菜单
break;
system("cls");//清屏
move(Maze, t, x, y);//根据输入t进行移动
print(Maze);//重新绘制迷宫
if(x == out && y == L-2) {//已经到出口，游戏结束
system("cls");
printf("=============\n");
printf("游 戏 胜 利！\n");
printf("=============\n");
printf("即将后返回主菜单……");
Sleep(1500);//执行挂起一段时间，暂停1.5秒后打印
break;
}
}
//一局游戏结束，释放内存
for (int i = 0; i < L; i++) free(Maze[i]);
free(Maze);
}为了游戏体验我使用了getch()这个库函数代替getchar()，好处就是不回显。为了让这个游戏看起来还比较像样，我就把他做成了下面这个样子：
开始界面： 难度调整界面：
说明界面：
编辑工具：Dev-C++（版本：5.11.0.0）
编译器：TDM-GCC 4.9.2 64-bit Release
源码下载链接：https://download.csdn.net/download/qq_43464624/12489415
程序演示视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1pz411i7Nz/
非常感谢您的观看，如果对你有所帮助的话实在是再好不过了。
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