营救公主

来源：互联网发布：mac版qq怎么远程编辑：程序博客网时间：2024/04/20 23:19

题描述 :
公主被魔王抓走了，王子需要拯救出美丽的公主。他进入了魔王的城
堡，魔王的城堡是一座很大的迷宫。为了使问题简单化，我们假设这个迷宫是一
个 N*M 的二维方格。迷宫里有一些墙，王子不能通过。王子只能移动到相邻（上
下左右四个方向 ) 的方格内，并且一秒只能移动一步，就是说，如果王子在 (x,y ）
一步只能移动到 (x-1,y),(x+1,y),(x,y-1),(x,y+1) 其中的一个位置上。地图由
‘S’，‘P’，‘ . ’ ， ‘ *’ 四种符号构成， ‘ . ’ 表示王子可以通过， ‘ *’ 表示
墙，王子不能通过；'S'表示王子的位置；‘P’表示公主的位置； n表示公主存活的剩余时间，王子必须在 n 秒
内到达公主的位置，才能救活公主。

/**
* 公主被魔王抓走了，王子需要拯救出美丽的公主。他进入了魔王的城堡，魔王的城堡是一座很大的迷宫。
* 为了使问题简单化，我们假设这个迷宫是一个N*M的二维方格。迷宫里有一些墙，王子不能通过。王子只
* 能移动到相邻（上下左右四个方向)的方格内，并且一秒只能移动一步。地图由’S’，’P’，’.’，’*’
* 四种符号构成，’.’表示王子可以通过，’*’表示墙，王子不能通过；’S’表示王子的位置；’P’表示公主
* 的位置；T表示公主存活的剩余时间，王子必须在T秒内到达公主的位置，才能救活公主。如下图所示：
*/

package com;import java.util.HashMap;import java.util.HashSet;import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.Map;import java.util.Set;/** * 公主被魔王抓走了，王子需要拯救出美丽的公主。他进入了魔王的城堡，魔王的城堡是一座很大的迷宫。 * 为了使问题简单化，我们假设这个迷宫是一个N*M的二维方格。迷宫里有一些墙，王子不能通过。王子只 * 能移动到相邻（上下左右四个方向)的方格内，并且一秒只能移动一步。地图由'S'，'P'，'.'，'*' * 四种符号构成，'.'表示王子可以通过，'*'表示墙，王子不能通过；'S'表示王子的位置；'P'表示公主 * 的位置；T表示公主存活的剩余时间，王子必须在T秒内到达公主的位置，才能救活公主。如下图所示： */public class SavePrincess{    private int m;    private int n;    private char[][] visited;    private Map<Position, List<Position>> data = new HashMap<Position, List<Position>>();    private int t;    private Position s = null;    private Position p = null;    public static void main(String[] args)    {        char maze[][] = {        /*        0    1    2    3    4    5    6    7    8    9*/        /* 0 */{ '.', '*', '.', '.', '.', '*', '.', '.', '.', '.' },        /* 1 */{ '.', 'S', '*', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.' },        /* 2 */{ '.', '*', '*', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.' },        /* 3 */{ '.', '.', '*', '*', '*', '.', '.', '.', '.', '.' },        /* 4 */{ '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.' },        /* 5 */{ '.', '.', '.', '.', '*', '.', '.', '.', '.', '.' },        /* 6 */{ '.', '.', '.', '.', '*', '.', '.', '.', '.', '.' },        /* 7 */{ '.', '.', '.', '.', '*', '.', '.', '.', '.', '.' },        /* 8 */{ '.', '.', '.', '.', '*', '.', '.', '.', '.', '.' },        /* 9 */{ '.', '.', 'P', '.', '*', '.', '.', '.', '.', '.' } };        // maze[][] = {        // /* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 */        // /* 0 */{ '.', '.', '.', '*', '.', '.', '.', '.', '.', '.' },        // /* 1 */{ '.', 'S', '*', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.' },        // /* 2 */{ '.', '.', '*', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.' },        // /* 3 */{ '.', '.', '*', '*', '.', '*', '.', '.', '.', '.' },        // /* 4 */{ '.', '.', '.', '*', '.', '*', '.', '.', '.', '.' },        // /* 5 */{ '.', '.', '.', '*', '.', '.', '.', '.', '.', '.' },        // /* 6 */{ '.', '.', '*', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.' },        // /* 7 */{ '.', '.', '*', '.', '*', '.', '*', '.', '.', '.' },        // /* 8 */{ '.', '.', '.', '.', '*', '.', '*', '*', '*', '.' },        // /* 9 */{ '.', '.', '*', '.', '*', '.', '*', 'P', '.', '.' } };        new SavePrincess().saved(maze, 10, 8, 11);    }    /**     * @param vis     *            M行N列迷宫     * @param m     *            M     * @param n     *            N     * @param t     *            T      *      * @return boolean true表示营救成功，反之表示失败。     */    public boolean saved(char[][] vis, int m, int n, int t)    {        this.m = m;        this.n = n;        this.visited = vis;        this.t = t;        for (int i = 0; i != m; i++)        {            for (int j = 0; j != n; j++)            {                System.out.print(visited[i][j]);                System.out.print(' ');                Position tmp = new Position(i, j);                switch (visited[i][j])                {                case '*':                    break;                case 'S':                    this.s = tmp;                    break;                case '.':                    prepareNode(i, j, tmp);                    break;                case 'P':                    this.p = tmp;                    prepareNode(i, j, tmp);                default:                    break;                }            }            System.out.println("");        }        if (s == null || p == null)        {            System.out.println("input visited error!");            return false;        }        Set<Position> excudedNode = new HashSet<Position>();        int l = findNearstWay(p, excudedNode);        if (l < 0)        {            System.out.println("failed saved the princess!");            return false;        }        else        {            System.out.println("Saved the princess in " + l + " seconds!");            return true;        }    }    private int findNearstWay(Position p2, Set<Position> excudedNode)    {        if (s.equals(p2))        {            return 0;        }                List<Position> lst = data.get(p2);        excudedNode.add(p2);        int minLen = -1;        if (lst == null)        {            return minLen;        }        for (Position o : lst)        {            if (excudedNode.contains(o))            {                continue;            }                        int len = findNearstWay(o, excudedNode);                        if ((len <= this.t && len != -1) && (minLen == -1 || (minLen != -1 && len < minLen)))            {                minLen = len;            }        }        excudedNode.remove(p2);        if (minLen != -1)        {            return minLen + 1;        }        else        {            return minLen;        }    }    private void prepareNode(int i, int j, Position tmp)    {        List<Position> lst1 = new LinkedList<Position>();        addOneNode(i + 1, j, lst1);        addOneNode(i, j + 1, lst1);        addOneNode(i - 1, j, lst1);        addOneNode(i, j - 1, lst1);        if (!lst1.isEmpty())        {            data.put(tmp, lst1);        }    }    private void addOneNode(int i, int j, List<Position> lst)    {        if (i >= m || i < 0 || j >= n || j < 0)        {            return;        }        switch (visited[i][j])        {        case '.':        case 'S':            lst.add(new Position(i, j));            break;        default:            break;        }    }}

package com;public class Position implements Comparable<Position>{    private int i;    private int j;    public Position(int i, int j)    {        this.i = i;        this.j = j;    }    @Override    public int compareTo(Position o)    {        if (this.i == o.i && this.j == o.j)        {            return 0;        }        else if (this.i > o.i)        {            return 1;        }        else        {            if (this.i > o.j)            {                return 1;            }            else            {                return -1;            }        }    }    public boolean equals(Object o)    {        if (!(o instanceof Position))        {            return false;        }        if (this.compareTo((Position) o) == 0)        {            return true;        }        return false;    }    public int hashCode()    {        int result = 17;        result = 31 * result + i;        result = 31 * result + j;        return result;    }    public String toString()    {        return "(" + i + ", " + j + ")";    }}

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