试题 算法提高 Cat And Mouse

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猫和老鼠在10×10的方格中运动（如图3-6），例如：

*...*.....
......*...
...*...*..
..........
...*.C....
*.....*...
...*......
..M......*
...*.*....
.*.*......
C=猫（CAT）
M=老鼠（MOUSE）
*=障碍物
.=空地

猫和老鼠每秒中走一格，如果在某一秒末它们在同一格中，我们称它们“相遇”。
　　注意：“对穿”是不算相遇的。猫和老鼠的移动方式相同：平时沿直线走，下一步如果会走到障碍物上去或者出界，就用1秒的时间做一个右转90°。一开始它们都面向北方。
　　编程计算多少秒以后他们相遇。

一道简单的模拟题，关键在于猫和老鼠是独立的个体，只要处理好每一秒内各自的动作即可实现。
代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>

int* change(int direction, int old_x, int old_y){	// 依据前进方向进行移动
/*
	direction：0:北，1:东，2:南，3:西 
*/
	int* new_loc = (int*)malloc(sizeof(int)*2);
	switch(direction){
		case 0:
			new_loc[0] = old_x - 1;
			new_loc[1] = old_y;
			break;
		case 1:
			new_loc[0] = old_x;
			new_loc[1] = old_y + 1;
			break;
		case 2:
			new_loc[0] = old_x + 1;
			new_loc[1] = old_y;
			break;
		case 3:
			new_loc[0] = old_x;
			new_loc[1] = old_y - 1;
			break;
	}
	return new_loc;
}

void catMouseGame(char** graph, int cx, int cy, int cd, int mx, int my, int md, int count){
/*
	参数说明：
	graph：地图（输入的二维数组） 
	cx：老鼠所在位置的x轴坐标
	cy：老鼠所在位置的y轴坐标 
	cd：老鼠当前的前进方向
	mx：猫所在位置的x轴坐标
	my：猫所在位置的y轴坐标 
	md：猫当前的前进方向 
	count：当前的秒数 
*/
	if(cx == mx && cy == my){	// 如果两者坐标相同，即为结束 
		printf("%d", count);
		return;
	}
	/* 处理老鼠的位置 */
	int* new_loc = change(md, mx, my);	// 获取这一秒内的老鼠位置 
	int m_x = new_loc[0], m_y = new_loc[1];
	if(m_x == 10 || m_y == 10 || m_x == -1 || m_y == -1 || graph[m_x][m_y] == '*'){	
	// 如果越界或者碰到障碍物，则改变方向，即旋转90度
		md = (md+1) % 4;
		m_x = mx;
		m_y = my;
	}
	/* 处理猫的位置 */
	new_loc = change(cd, cx, cy);	// 获取这一秒内的猫位置 
	int c_x = new_loc[0], c_y = new_loc[1];
	if(c_x == 10 || c_y == 10 || c_x == -1 || c_y == -1 || graph[c_x][c_y] == '*'){
	// 如果越界或者碰到障碍物，则改变方向，即旋转90度
		cd = (cd+1) % 4;
		c_x = cx;
		c_y = cy;
	}
	/* 开始移动 */
	catMouseGame(graph, c_x, c_y, cd, m_x, m_y, md, count+1);
}

int main(){
	char** graph = (char**)malloc(sizeof(char*)*10);
	int i = 0;
	for(i = 0; i < 10; i++){
		graph[i] = (char*)malloc(sizeof(char)*10);
		scanf("%s", graph[i]);
	}
	catMouseGame(graph, 4, 5, 0, 7, 2, 0, 0);
	return 0;
}