新冠病毒的传播

题目描述

最近新冠病毒疫情非常严重，由于我们国家采取了有力的措施，才没有使疫情进一步的扩大。今天，作为计算机专业的学生，我们来用程序模拟一下各种情况下的新冠病毒传播情况。现在给定一个n * m的网格，每个网格可以有以下三个值之一：

值 0 代表隔离带。

值 1 代表健康人群。

值 2 代表感染人群。

每天，任何与感染人群（在 4 个正方向上）相邻的健康人都会感染。如果遇到隔离带，病毒就会被阻断。输出直到单元格中没有健康人为止所必须经过的最小天数。如果不可能所有人都被感染，输出 -1。

输入

测试数据由多组测试样例组成。第一行输入两个正整数 n ( 1 <= n <= 500 ） 和 m ( 1 <= m <= 500 ），接下来输入n * m个数字，数字均由 0 ， 1 ，2构成

输出

每组测试样例，输出直到单元格中没有健康人为止所必须经过的最小天数。如果不可能，输出 -1。

样例输入

3 3
2 1 1
1 1 0
0 1 1
3 3
2 1 1
0 1 1
1 0 1
1 2
0 2

样例输出

4
-1
0

代码

#include <iostream>
#include <queue>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <set>
#include <cstdlib>
using namespace std;
int n,m;
int s[505][505];
int vis[505][505];
int dir[4][2] = { {-1,0},{0,-1},{1,0},{0,1} };
//怎么定义队列？
// map key - value
// pair 单一的键值对 key value
queue<pair<int,int> > q;
int bfs(){
    //初始化答案 ans
    int ans = -1;
    //判断队列是否为空
    while(!q.empty()){
        ans ++;
        int len = q.size();
        for(int i = 0 ; i < len ; i ++){
            //先取出队列头部的元素       q.front()取出的元素类型是pair
            int x = q.front().first;
            int y = q.front().second;
            //不要忘记 弹出队头元素
            q.pop();
            //通过我们取出的x,y来计算 x,y能够在下一天感染到的坐标
            for(int j = 0 ; j < 4 ; j ++){
                //tx,ty就是 x和y能够感染到的下一个节点
                int tx = x + dir[j][0];
                int ty = y + dir[j][1];
                if(tx >= 0 && ty >= 0 && tx < n && ty < m && vis[tx][ty] == 0 && s[tx][ty] != 0){
                    //tx ty标记为已访问
                    vis[tx][ty] = 1;
                    //感染
                    s[tx][ty] = 2;
                    //压入队列
                    q.push({tx,ty});
                }
            }
        }
    }
    return ans;
}
int main()
{
//    freopen("test.in","r",stdin);
//    freopen("test.out","w",stdout);
    ios::sync_with_stdio(false);
    while(cin >> n >> m){
        //如果队列是不空的，先弹光
        while(!q.empty()){
            q.pop();
        }
        memset(vis,0, sizeof(vis));
        for(int i = 0 ; i < n ; i ++){
            for(int j = 0 ; j < m ; j ++){
                cin >> s[i][j];
                if(s[i][j] == 2){
                    q.push({i,j});
                    vis[i][j] = 1;
                }
            }
        }
        int ans = bfs();
        //判断是否还有健康人
        int flag = 0;
        for(int i = 0 ; i < n ; i ++){
            for(int j = 0 ; j < m ; j ++){
                if(s[i][j] == 1){
                    flag = 1;
                    break;
                }
            }
            if(flag)
                break;
        }
        if(flag)
            cout << -1 << endl;
        else
            cout << ans << endl;
    }
    return 0;
}