百度百科 BFS

来源：互联网发布：c 游戏编程入门编辑：程序博客网时间：2024/05/16 11:18

BFS在求解最短路径或者最短步数上有很多的应用。

应用最多的是在走迷宫上。

单独写代码有点泛化，取来自九度1335闯迷宫^[2]一例说明，并给出C++/Java的具体实现。

在一个n*n的矩阵里走，从原点（0,0）开始走到终点（n-1,n-1），只能上下左右4个方向走，只能在给定的矩阵里走，求最短步数。n*n是01矩阵，0代表该格子没有障碍，为1表示有障碍物。

int mazeArr[maxn][maxn]; //表示的是01矩阵

int stepArr[4][2] = {{-1,0},{1,0},{0,-1},{0,1}}; //表示上下左右4个方向

int visit[maxn][maxn]; //表示该点是否被访问过，防止回溯，回溯很耗时。

核心代码。基本上所有的BFS问题都可以使用类似的代码来解决。

C++

structNode{ 
    intx; 
    inty; 
    intstep; 
    Node(intx1,inty1,intstep1):x(x1),y(y1),step(step1){} 
}; 
intBFS() {  
    Node node(0,0,0);  
    queue<Node> q ;  
    while(!q.empty()) q.pop();  
    q.push(node); 
    while(!q.empty()) {  
        node = q.front();  
        q.pop(); 
        if(node.x == n-1 && node.y == n-1) {  
            returnnode.step; 
        } 
        visit[node.x][node.y] = 1;  
        for(inti = 0; i < 4; i++) {  
            intx = node.x + stepArr[i][0];  
            inty = node.y + stepArr[i][1];  
            if(x >= 0 && y >= 0 && x < n && y < n   
                        && visit[x][y] == 0 && mazeArr[x][y] == 0) {  
                visit[x][y] = 1;  
                Node next(x, y, node.step+1);  
                q.push(next); 
            } 
        } 
    } 
    return-1; 
} 


http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1242

1.天使可能有多个朋友，所以不能从朋友的位置开始着天使，只能是从天使找离他最近的朋友
2.题目要求的是找到一个用时最少的朋友，而不是步数最少

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <queue>


using namespace std;


char a[201][201];
int m,n;
int i,j,k;
int visit[201][201];
int dir[4][2]={{-1,0},{1,0},{0,-1},{0,1}};


struct prison
{
    int x;
    int y;
    int time;
};


int BFS(int x,int y)
{
    queue <prison> q;
    prison cu,ne;
    memset(visit,0,sizeof(visit));
    cu.x=x;
    cu.y=y;
    cu.time=0;
    visit[cu.x][cu.y]=1;
    q.push(cu);


    while(q.empty()!=1)
    {
        cu=q.front();
        q.pop();
        for(int i=0;i<4;i++)
        {
            ne.x=cu.x+dir[i][0];
            ne.y=cu.y+dir[i][1];
            if(ne.x>0 && ne.x<=m && ne.y>0 && ne.y<=n && visit[ne.x][ne.y]==0 && a[ne.x][ne.y]!='#')
            {
                if(a[ne.x][ne.y]=='r')
                {
                    return cu.time+1;
                }
                if(a[ne.x][ne.y]=='x')
                {
                    ne.time=cu.time+2;
                }
                else
                    ne.time=cu.time+1;
                visit[ne.x][ne.y]=1;
                q.push(ne);
                //cout<<ne.time<<endl;
            }
        }
    }
    return -1;
}


int main()
{
    prison an;
    while(scanf("%d%d",&m,&n)!=EOF)
    {
        for(i=1;i<=m;i++)
        {
            for(j=1;j<=n;j++)
            {
                cin>>a[i][j];
                if(a[i][j]=='a')
                {
                    an.x=i;
                    an.y=j;
                }
            }
        }
        int t;
        t=BFS(an.x,an.y);
        if(t==-1)
            cout<<"Poor ANGEL has to stay in the prison all his life." <<endl;


        else
            cout<<t<<endl;
    }
    return 0;
}

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