递归基本概念和使用递归的方法解决迷宫问题

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递归

概念

简单来说,递归就是方法自己调用自己,每次调用时传入不同的变量,递归有助于编程者解决复杂问题,同时可以让代码变的简洁。

递归的规则

(1)执行一个方法时,就创建一个新的受保护的独立空间(栈空间)

(2)方法的局部变量是独立的,不会相互影响

(3)如果方法中使用的是引用类型变量(比如数组),就会共享该引用类型的数据

(4)递归必须向退出递归的条件逼近,否则就是无限递归

(5)当一个方法执行完毕,或者遇到 return ,就会返回,遵守谁调用,就将结果返回给谁,同时当方法执行完毕或

者返回时,该方法也就执行完毕

迷宫问题

思路

1)先创建迷宫,使用二维数组表示,int[][] map = new int [8][7]

2)先规定 map 数组的元素值:0 ,障碍物:1

3)将最上面一行和最下面一行全部设置为1

4)将最左边一列和最右边一列全部设置为1

5)在方法中编写出出迷宫的路线

先创建迷宫

1)创建迷宫,使用二维数组表示,即 int[ ] [ ] map = int [8] [7]

2)规定 map数组 的元素值:0,障碍物:1

3)将第一行和最后一行全部设置为 1

4)将第一列和最后一列全部设置为 1

5)设置两个障碍物 map[3] [1] = 1 和 map[3] [2] = 1

6)输出当前地图查看效果

图片.png

代码演示

 
	int [][] map = new int[8][7];
	// 将最上面一行和最下面一行全部设置为1
	for(int i = 0; i < 7; i++) {
		map[0][i] = 1;
		map[7][i] = 1;
	}
 
	// 将最左边一列和最右边一列全部设置为1
	for(int i = 0; i < 7; i++) {
		map[i][0] = 1;
		map[i][6] = 1;
	}
 
	map[3][1] = 1;
	map[3][2] = 1;
    
    // 输出当前地图
	System.out.println("=====当前地图为=====");
	for(int i = 0; i < map.length; i++) {
		for(int j = 0; j < map[i].length; j++) {
			System.out.print(map[i][j] + " ");
		}
		System.out.println( );
	}

输出结果为:

图片.png

在方法中使用递归回溯思想解决迷宫问题

方法解读:

1)findWay为找出迷宫路径的方法名

2)如果找到,就返回 true ,否则返回 false

3)map 为二维数组,即表示迷宫

4)i,j 为鼠鼠的位置,初始化时的位置是(1 ,1)

5)因为是用递归的方法找路,所以要规定map数组各个值的含义(0 表示可以走的,1 表示障碍物,2 表示可以走,3

表示走不通的死路)

6)当 map[6] [5] = 2 时,就说明走出了迷宫,程序结束,否则将继续寻找

7)需要先确定找路的路线,下 => 右 => 上 => 左 (自定)

演示

class AA {
 
    public boolean findWay(int[][] map , int i , int j ) {
		if(map[6][5] == 2) {
			return true;
		} else {
			if(map[i][j] == 0) { // 当前这个位置为0,说明表示可以走通
				//假定会走通
				map[i][j] = 2;
 
				//使用找路策略,确定该位置是否可以真的走通
				//下 -> 右 -> 上 -> 左
				
				if(findWay(map , i + 1 , j)) { // 下
					return true;
				} else if(findWay(map , i , j + 1)) { // 右
					return true;
				} else if(findWay(map , i - 1 , j)) { // 上
					return true;
				} else if(findWay(map , i , j - 1)) { // 左
					return true;
				} else {
					map[i][j] = 3;
					return false;
				}
			} else { // map[i][j] = 1 , 2 , 3
				return false;
			}
		}
	}
}

输出结果为:

图片.png

更改路线后再次尝试

将路线 下 => 右 => 上 => 左 更改为 上 => 右 => 下 => 左

更改路线后总体代码不需要进行改变,只需要将方法中的路线判断语句更改即可:

if(findWay(map , i - 1 , j)) { // 上
	return true;
	} else if(findWay(map , i , j + 1)) { // 右
		return true;
	} else if(findWay(map , i + 1 , j)) { // 下
		return true;
	} else if(findWay(map , i , j - 1)) { // 左
		return true;
	} else {
		map[i][j] = 3;
		return false;
	}

更改后的路径图为:

图片.png

测试回溯现象

测试回溯现象时,我们先要将map[2] [2] 处设上障碍物1 ,然后按照下 => 右 => 上 => 左(初始路线)进行运行即可。

演示结果

图片.png

可以发现在 map[2] [1] 处为 3 ,即代表是死路无法前进,所以出现了回溯的现象。