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迷宫问题(bfs)

程序员文章站 2022-05-20 21:34:10
...

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:这是我觉得搜索题目中最经典的bfs问题 rr自己还是想不出来~!
看了好久 觉得想出来的思路需要逆过来 从终点往起点求 用一个数组记录当前路径
1.1
定义方向数组

int dir[4][2]={{0, -1},{-1, 0}, {1, 0}, {0, 1}};//因为是从终点往起点搜,所以按逆时针方向走 

1.2
定义结构体

struct NODE
{
    int x, y, no, next;//结点x, y为坐标,no为该坐标在node[50]数组的下标,next为输出路径时下一个结点的下标 
}node[50];

1.3
核心代码

void bfs()
{
    int tot = 0;
    node[0].x = node[0].y = 4;
    node[0].no = node[0].next = 0; //因为要正向输出路径,所以从终点反向往起点搜 
    queue<NODE> q; //用于保存路径 
    q.push(node[0]);
    vis[4][4] = 1;  //标记已经走过的  
    while(!q.empty())
    {
        NODE now = q.front();
        q.pop();
        if (now.x == 0 && now.y == 0)
        {    //到起点,则打印路径 
            int t = now.no;
            while(1)
            {                 //因为node数组中每个结点中都有 
                printf("(%d, %d)\n", node[t].x, node[t].y); 
                if (!t)
                    return;
                t = node[t].next;
            }

        }

        for(int i = 0; i < 4; i++)
        {
            int nx = now.x + dir[i][0];//nx, ny下一节点坐标 
            int ny = now.y + dir[i][1];
            if (nx >= 0 && nx < 5 && ny >= 0 && ny < 5 && !map[nx][ny] && !vis[nx][ny])
            {
                vis[nx][ny] = 1;//一个节点入队时,标记已经访问,并把该节点信息存入node数组 
                node[++tot].x = nx;
                node[tot].y = ny;
                node[tot].no = tot;
                node[tot].next = now.no;
                q.push(node[tot]);
            }
        }
    }
}

1.4
主函数

int main()
{
    memset(map, 0, sizeof(map));
    memset(vis, 0, sizeof(vis));
    memset(node, 0, sizeof(node));
    while(scanf("%d %d %d %d %d", &map[0][0], &map[0][1], &map[0][2], &map[0][3], &map[0][4])!=EOF)
    { 
        for (int i = 1; i < 5; i++)
            for (int j = 0; j < 5; j++)
                scanf("%d", &map[i][j]);

        bfs();
    } 
    return 0;
}

1.5
代码总览

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string.h>
#include<queue>
using namespace std;
int map[5][5];
int vis[5][5];
int dir[4][2]={{0, -1},{-1, 0}, {1, 0}, {0, 1}};//因为是从终点往起点搜,所以按逆时针方向走 
struct NODE
{
    int x, y, no, next;//结点x, y为坐标,no为该坐标在node[50]数组的下标,next为输出路径时下一个结点的下标 
}node[50];
void bfs()
{
    int tot = 0;
    node[0].x = node[0].y = 4;
    node[0].no = node[0].next = 0; //因为要正向输出路径,所以从终点反向往起点搜 
    queue<NODE> q; //用于保存路径 
    q.push(node[0]);
    vis[4][4] = 1;  //标记已经走过的  
    while(!q.empty())
    {
        NODE now = q.front();
        q.pop();
        if (now.x == 0 && now.y == 0)
        {    //到起点,则打印路径 
            int t = now.no;
            while(1)
            {                 //因为node数组中每个结点中都有 
                printf("(%d, %d)\n", node[t].x, node[t].y); 
                if (!t)
                    return;
                t = node[t].next;
            }

        }

        for(int i = 0; i < 4; i++)
        {
            int nx = now.x + dir[i][0];//nx, ny下一节点坐标 
            int ny = now.y + dir[i][1];
            if (nx >= 0 && nx < 5 && ny >= 0 && ny < 5 && !map[nx][ny] && !vis[nx][ny])
            {
                vis[nx][ny] = 1;//一个节点入队时,标记已经访问,并把该节点信息存入node数组 
                node[++tot].x = nx;
                node[tot].y = ny;
                node[tot].no = tot;
                node[tot].next = now.no;
                q.push(node[tot]);
            }
        }
    }
}
int main()
{
    memset(map, 0, sizeof(map));
    memset(vis, 0, sizeof(vis));
    memset(node, 0, sizeof(node));
    while(scanf("%d %d %d %d %d", &map[0][0], &map[0][1], &map[0][2], &map[0][3], &map[0][4])!=EOF)
    { 
        for (int i = 1; i < 5; i++)
            for (int j = 0; j < 5; j++)
                scanf("%d", &map[i][j]);

        bfs();
    } 
    return 0;
}
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