POJ3984&&HDU1180,广度搜索BFS?acm新手成长之路
来源:互联网 发布:威海淘宝培训学校电话 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 14:26
POJ3984和HDU1180:《广度搜索(BFS)》迷宫问题
广度搜索和深度搜索(dfs)
先普及一波广度搜索和深度搜索的概念:
如图,我们要从上往下搜索树的每个节点,用深度搜索,每个节点搜到的先后顺序如图,如果用广度搜索,搜到的节点顺序将是1-2-7-8-3-6-9-12-4-5-10-11。深度搜索优先搜索到最深层,到尽头在往分支搜索,一般使用递归或者栈来实现。广度搜索则是一层一层的搜到底。一般用队列来实现。
今天两题都是用bfs来做(这几天都有多校的比赛没时间找dfs的题目,抱歉了各位),先看POJ3984
poj3984
定义一个二维数组:
int maze[5][5] = {
0, 1, 0, 0, 0,
0, 1, 0, 1, 0,
0, 0, 0, 0, 0,
0, 1, 1, 1, 0,
0, 0, 0, 1, 0,
};
它表示一个迷宫,其中的1表示墙壁,0表示可以走的路,只能横着走或竖着走,不能斜着走,要求编程序找出从左上角到右下角的最短路线
Input
一个5 × 5的二维数组,表示一个迷宫。数据保证有唯一解。
Output
左上角到右下角的最短路径,格式如样例所示。
Sample Input
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 0 0 0 0
0 1 1 1 0
0 0 0 1 0
Sample Output
(0, 0)
(1, 0)
(2, 0)
(2, 1)
(2, 2)
(2, 3)
(2, 4)
(3, 4)
(4, 4)
题意都清楚了,这题明显的bfs模板题,只是记录路线有点麻烦,可以将每个格子标号,在记录走到这个格子的前一格子的编号即可。
#include<string.h>#include<iostream>#include<cstdio>#include<queue> //队列using namespace std;int map1[5][5]; //迷宫地图int vis[5][5]; //判断格子是否走过,避免重复,0表示没走过struct Node{ int x,y; int pre; //记录前一个格子的编号,方便输出。}node[30];int to[2][4]={1,0,-1,0,0,1,0,-1};bool judge(int x,int y) //判断格子是否为可到达{ if(x>=0&&y>=0&&x<5&&y<5&&map1[x][y]==0) return 1; else return 0;}queue<Node> Q;void bfs(){ node[0].pre=-1; //起点的前一个格子标记为-1 Q.push(node[0]); Node a; vis[0][0]=1; int x1,y1,num; while(!Q.empty()) { a=Q.front(); Q.pop(); //删除队列头元素 for(int i=0;i<4;i++) //每个格子有4个方向可以移动 { x1=a.x+to[0][i]; y1=a.y+to[1][i]; num=x1*5+y1; //将横纵坐标转化为格子编号,方便记录 if(judge(x1,y1)&&!vis[x1][y1]) { vis[x1][y1]=1; //避免重复 node[num].pre=a.x*5+a.y; //记录前一个格子编号 if(x1==4&&y1==4) return ; //到达终点 Q.push(node[num]); } } }}void print(int x)//递归输出{ int t=node[x].pre; if(t==-1) { printf("(%d, %d)\n",node[0].x,node[0].y); return ; } else { print(t); } printf("(%d, %d)\n",node[x].x,node[x].y);}int main(){ int cnt=0; memset(vis,0,sizeof(vis)); for(int i=0;i<5;i++) { for(int j=0;j<5;j++) { scanf("%d",&map1[i][j]); node[cnt].x=i;node[cnt++].y=j; } } bfs(); print(24); return 0;}
HDU1180这题也和上题一样是模板题,只是这题多了个梯子的判断
Hogwarts正式开学以后,Harry发现在Hogwarts里,某些楼梯并不是静止不动的,相反,他们每隔一分钟就变动一次方向.
比如下面的例子里,一开始楼梯在竖直方向,一分钟以后它移动到了水平方向,再过一分钟它又回到了竖直方向.Harry发现对他来说很难找到能使得他最快到达目的地的路线,这时Ron(Harry最好的朋友)告诉Harry正好有一个魔法道具可以帮助他寻找这样的路线,而那个魔法道具上的咒语,正是由你纂写的.
Input
测试数据有多组,每组的表述如下:
第一行有两个数,M和N,接下来是一个M行N列的地图,’*’表示障碍物,’.’表示走廊,’|’或者’-‘表示一个楼梯,并且标明了它在一开始时所处的位置:’|’表示的楼梯在最开始是竖直方向,’-‘表示的楼梯在一开始是水平方向.地图中还有一个’S’是起点,’T’是目标,0<=M,N<=20,地图中不会出现两个相连的梯子.Harry每秒只能停留在’.’或’S’和’T’所标记的格子内.
Output
只有一行,包含一个数T,表示到达目标的最短时间.
注意:Harry只能每次走到相邻的格子而不能斜走,每移动一次恰好为一分钟,并且H子而不能斜走,每移动一次恰好为一分钟,并且Harry登上楼梯并经过楼梯到达对面的整个过程只需要一分钟,Harry从来不在楼梯上停留.并且每次楼梯都恰好在Harry移动完毕以后才改变方向.
Sample Input
5 5
**..T
* * .*.
..|..
..*..
S….
(字符间没空格)
//HDU1180;#include<iostream>#include<cstdio>#include<queue>using namespace std;const int INF=100000;int n,m;struct Node{ int x,y; int step; //走到该格子需要的步数}node[401];char map1[21][21];queue<Node> Q;bool judge(int x,int y) //判断格子是否能进入{ if(x>=0&&y>=0&&x<n&&y<m&&map1[x][y]!='*') return 1; else return 0;}int to[2][4]={1,0,-1,0,0,1,0,-1};void bfs(){ Node a; while(!Q.empty()) { a=Q.front(); Q.pop(); for(int i=0;i<4;i++) { int x1=a.x+to[0][i]; int y1=a.y+to[1][i]; int num=x1*m+y1; if(judge(x1,y1)) { if((map1[x1][y1]=='.'||map1[x1][y1]=='T')&&node[num].step>a.step+1)//这里判断>a.step+1才更新表示当前路线比之前的快,若是慢就没必要更了 { node[num].step=a.step+1; Q.push(node[num]); } else if(map1[x1][y1]=='|'&&a.step%2==0)/*模2等于0表示梯子方向和初始方向一致*/ { num+=(to[0][i]*m+to[1][i]); //不会在梯子上停留,所以再向前走一格 if((i==0||i==2)&&node[num].step>a.step+1) { node[num].step=a.step+1; Q.push(node[num]); } else if((i==1||i==3)&&node[num].step>a.step+2) { node[num].step=a.step+2; Q.push(node[num]); } } else if(map1[x1][y1]=='|'&&a.step%2==1) { num+=(to[0][i]*m+to[1][i]); if((i==0||i==2)&&node[num].step>a.step+2) { node[num].step=a.step+2; Q.push(node[num]); } else if((i==1||i==3)&&node[num].step>a.step+1) { node[num].step=a.step+1; Q.push(node[num]); } } else if(map1[x1][y1]=='-'&&a.step%2==1) { num+=(to[0][i]*m+to[1][i]); if((i==0||i==2)&&node[num].step>a.step+1) { node[num].step=a.step+1; Q.push(node[num]); } else if((i==1||i==3)&&node[num].step>a.step+2) { node[num].step=a.step+2; Q.push(node[num]); } } else if(map1[x1][y1]=='-'&&a.step%2==0) { num+=(to[0][i]*m+to[1][i]); if((i==0||i==2)&&node[num].step>a.step+2) { node[num].step=a.step+2; Q.push(node[num]); } else if((i==1||i==3)&&node[num].step>a.step+1) { node[num].step=a.step+1; Q.push(node[num]); } } } } }}int main(){ while(~scanf("%d%d",&n,&m)) { int cnt=0; int S,T; for(int i=0;i<n;i++) { for(int j=0;j<m;j++) { cin>>map1[i][j]; node[cnt].x=i;node[cnt].y=j; node[cnt++].step=INF; //初始化为最大值 if(map1[i][j]=='S') { S=cnt-1; //记录起点的位置 node[S].step=0; } if(map1[i][j]=='T') { T=cnt-1; //终点位置 } } } Q.push(node[S]); bfs(); printf("%d\n",node[T].step); }return 0;}
今天的题是不是so easy?我的前几篇博客会先写寒假训练的基础内容,也是方便各位新手学习(现在学的太难我也做不出,要不也不会多校的时候才A两题)。这些博客见证了我acm新手的成长之路,大家有什么好的算法解法可以留言相互学习。
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