广度优先收索实现迷宫问题

来源:互联网 发布:三维全景图制作软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/28 06:07

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)

分析:这个题使用广度优先收索较为简单,即找到最先到达左下方的路径。
首先,从第一个元素开始遍历,遇到分支就新建一个结点,在继续往后遍历,因为有可能两个分支会遍历到同一个元素,所以每一个元素遍历后都应该给他做上标记。
其次,应该知道如何遍历。每次遍历到一个结点以后就让这个结点进入队列,然后再把队首的结点拿出队列进行比较,这个结点后面还有新的结点,就依次将新的结点入队,只到最后一个结点为止。
最后,输出遍历后满足条件的路径。把最后一个结点到最后一个结点依次放进一个向量容器中,再从最后一个元素开始输出,应为第一个元素时第一个结点,所以这个输出是正向输出而不是反向输出。
源代码:

#include<iostream>#include<queue>#include<sstream>#include<vector>#include<cstring>using namespace std;struct node{    int r,c;  // 记录当前位置    int pos;  // 记录当前节点    int pre;  // 记录上一节点    node(int r = 0,int c = 0,int pos = 0,int pre = -1):r(r),c(c),pos(pos),pre(pre){}}t[100];const int dr[] = {-1,0,1,0};  //上下移动const int dc[] = {0,1,0,-1};  //左右移动int vis[100][100];   //标记已经被遍历过的元素int mp[10][10];    //存放输入的元素,即“图”int ptr;  //数组指针,记录t中的元素个数void print(node end)   //正向打印{    vector<node> cnt;    cnt.push_back(end);  //将最后一个结点放进容器中    for(int i = end.pre; i != -1; i = t[i].pre)    {        cnt.push_back(t[i]);   //把最后一个到第一个元素依次放进容器中    }    for(int i = cnt.size()-1;i >= 0;i--)    {        cout<<"("<<cnt[i].r<<","<<cnt[i].c<<")"<<endl;   //从最后一个元素开始输出,其实最后一个元素就是第一个元素    }}void bfs(){    node st = node(0,0,0,-1);  //定义第一个结点    queue<node> q;    q.push(st);   //把第一个结点入栈    t[ptr] = st;  //放入第一个结点    memset(vis,0,sizeof(vis));    while(!q.empty())    {        node u = q.front();  //队首元素出栈进行        q.pop();        if(u.r == 4&& u.c == 4)        {            print(u);   //如果他是最后一个元素,就将他输出            return ;        }        for(int i = 0;i < 4;i++)        {            int newr = u.r + dr[i];  //往上下左右四个方向进行遍历            int newc = u.c + dc[i];            if(newr >= 0&&newr < 5&&newc >= 0&&newc < 5&& mp[newr][newc] == 0&& !vis[newr][newc])               {                ptr++;                node node_next = node(newr,newc,ptr,u.pos);  //定义新的结点                vis[newr][newc] = 1;  //标记遍历过的元素                t[ptr] = node_next;   //把满足条件的结点放入数组中                q.push(node_next);    //元素进入队列            }        }    }}int main(){    for(int i = 0;i < 5;i++)   //输入图    {        for(int j = 0;j < 5;j++)        {            cin>>mp[i][j];        }    }    bfs();   //遍历并输出    return 0;}
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