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基于朴素的BFS,增加路径记载与方向记录的功能

食用前须知:路径记载和方向记录都是在基础BFS的基石上完善。所以代码类似。博主针对第一个代码做了比较详细的注解,后两个针对添加的细节进行注释,比较懒,欸嘿嘿,不好意思。


目录

一、基础BFS

二、路径记载

三、方向记录


一、基础BFS

基础的BFS常用来搜索最短路径,当然DFS也是可以的。但时间复杂度过于高,所以不采用。

(无端联想:“爆搜+剪枝,爆不了我也要爆”。hh)


例题:走迷宫

给定一个 n×m 的二维整数数组,用来表示一个迷宫,数组中只包含 0 或 1。其中 0 表示可以走的路,1 表示不可通过的墙壁。最初,有一个人位于左上角 (1,1) 处,已知该人每次可以向上、下、左、右任意一个方向移动一个位置。请问,该人从左上角移动至右下角 (n,m) 处,至少需要移动多少次。数据保证 (1,1) 处和 (n,m) 处的数字为 0,且一定至少存在一条通路。输入格式第一行包含两个整数 n 和 m。接下来 n 行,每行包含 m 个整数(0 或 1),表示完整的二维数组迷宫。输出格式输出一个整数,表示从左上角移动至右下角的最少移动次数。数据范围1≤n,m≤100输入样例:5 50 1 0 0 00 1 0 1 00 0 0 0 00 1 1 1 00 0 0 1 0输出样例:8

 题目代码

#include using namespace std;const int N=200;typedef pair PII;int g[N][N];//用来储存图int d[N][N];//(i,j)到起点的最短路径int ne[5][3]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};//偏移量int n,m;int bfs()/朴素BFS{    queue q;//队列    memset(d,-1,sizeof d);//开始初始化所有点到不了    d[0][0]=0;    q.push({0,0});    while(q.size())    { auto t=q.front(); q.pop(); for(int i=0;i<4;i++)//4个方向 {     int x=t.first+ne[i][0];     int y=t.second+ne[i][1];     if(x=0&&y=0&&d[x][y]==-1&&g[x][y]==0)//如果合法     {  d[x][y]=d[t.first][t.second]+1;  q.push({x,y});     } }    }    return d[n-1][m-1];}int main(){    cin>>n>>m;    for(int i=0;i<n;i++) for(int j=0;j<m;j++)     scanf("%d",&g[i][j]);    cout<<bfs();    return 0;}

二、路径记载

 在基础BFS的基础上增加路径记载的功能

代码

#include using namespace std;const int N=100;typedef pair PII;int g[N][N];//储存图 int d[N][N];//同基础bfs PII pre[100][100];//拓展x,y的点,也可以理解点x,y由什么拓展来 int ne[5][3]={{1,0},{0,-1},{0,1},{0,-1}};//偏移量     0,1},{-1,0}};int n,m;vector road;//用来储存路径 int bfs(){queue q;q.push({0,0});memset(d,-1,sizeof d);d[0][0]=0;while(q.size()){auto t=q.front();q.pop();for(int k=0;k=0&&x=0&&y>n>>m;for(int i=0;i<n;i++)for(int j=0;j>g[i][j];cout<<bfs()<<endl;road.push_back({0,0});//把起始点装入 reverse(road.begin(),road.end());//反转可变数组 for(int i=0;i<road.size();i++)//依次输出 printf("%d %d\n",road[i].first,road[i].second);return 0;}

输出框


三、方向记录

例题:迷宫

下图给出了一个迷宫的平面图,其中标记为1 的为障碍,标记为0 的为可以通行的地方。010000000100001001110000迷宫的入口为左上角,出口为右下角,在迷宫中,只能从一个位置走到这个它的上、下、左、右四个方向之一。对于上面的迷宫,从入口开始,可以按DRRURRDDDR 的顺序通过迷宫,一共10 步。其中D、U、L、R 分别表示向下、向上、向左、向右走。对于下面这个更复杂的迷宫(30 行50 列),请找出一种通过迷宫的方式,其使用的步数最少,在步数最少的前提下,请找出字典序最小的一个作为答案。请注意在字典序中D<L<R<U

代码

#include using namespace std;const int N=100;typedef pair PII;char g[N][N];int d[N][N];PII pre[100][100];int ne[5][3]={{1,0},{0,-1},{0,1},{-1,0}};int n,m;vector road;char check(PII a,PII b)//通过两坐标间偏移量转换成方向 {int dx=b.first-a.first;int dy=b.second-a.second;if(dx==1) return 'D';//向下 else if(dy==-1) return 'L';//向左 else if(dy==1) return 'R';//向右 else if(dx==-1) return 'U';//向上 }int bfs(){queue q;q.push({0,0});memset(d,-1,sizeof d);d[0][0]=0;while(q.size()){auto t=q.front();q.pop();for(int k=0;k=0&&x=0&&y<m&&g[x][y]=='0'&&d[x][y]==-1){d[x][y]=d[t.first][t.second]+1;pre[x][y]=t;q.push({x,y});}}}int x=n-1,y=m-1;while(x||y){road.push_back({x,y});auto t=pre[x][y];x=t.first,y=t.second;}return d[n-1][m-1];}int main(){n=4,m=6;for(int i=0;i<n;i++)for(int j=0;j>g[i][j];cout<<bfs()<<endl;road.push_back({0,0});reverse(road.begin(),road.end());for(int i=0;i<road.size()-1;i++)printf("%c",check(road[i],road[i+1]));return 0;}

输出框


总结:从BFS完全不会,再到满脑子暴力,爆搜hh,再到一点一点积累,一点一点体会搜索的魅力所在。一步一步从无到有,再到拓展。花大量时间全身心的扑在一道道题目之上,那种看自己一点点,一点点,慢慢的解决一道很难题目,再到完善!!!享受学习算法的快乐hh。虽然过程很艰难,很痛苦。但最后攻克难题的瞬间!!!芜湖~~~~~~