AcWing 1096. 地牢大师(三维 BFS)代码详细注释

原题链接:https://www.acwing.com/problem/content/1098/

题目:

你现在被困在一个三维地牢中,需要找到最快脱离的出路!

地牢由若干个单位立方体组成,其中部分不含岩石障碍可以直接通过,部分包含岩石障碍无法通过。

向北,向南,向东,向西,向上或向下移动一个单元距离均需要一分钟。

你不能沿对角线移动,迷宫边界都是坚硬的岩石,你不能走出边界范围。

请问,你有可能逃脱吗?

如果可以,需要多长时间?

输入格式

输入包含多组测试数据。

每组数据第一行包含三个整数 L,R,C 分别表示地牢层数,以及每一层地牢的行数和列数。

接下来是 L 个 R 行 C 列的字符矩阵,用来表示每一层地牢的具体状况。

每个字符用来描述一个地牢单元的具体状况。

其中, 充满岩石障碍的单元格用”#”表示,不含障碍的空单元格用”.”表示,你的起始位置用”S”表示,终点用”E”表示。

每一个字符矩阵后面都会包含一个空行。

当输入一行为”0 0 0”时,表示输入终止。

输出格式

每组数据输出一个结果,每个结果占一行。

如果能够逃脱地牢,则输出”Escaped in x minute(s).”,其中X为逃脱所需最短时间。

如果不能逃脱地牢,则输出”Trapped!”。

数据范围

1≤L,R,C≤100

输入样例:

3 4 5
S....
.###.
.##..
###.#

#####
#####
##.##
##...

#####
#####
#.###
####E

1 3 3
S##
#E#
###

0 0 0

输出样例:

Escaped in 11 minute(s).
Trapped!
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<queue>
using namespace std;
const int N=110;
char mp[N][N][N];//存储地图
int res[N][N][N];//存储步数并标记
int l,r,c;
int xs,ys,zs;//起始点
typedef struct {
    int x,y,z;
}k;
int bfs()
{
    //三维地图,六个方向
    int dx[6]={1,0,-1,0,0,0};
    int dy[6]={0,1,0,-1,0,0};
    int dz[6]={0,0,0,0,1,-1};
    queue<k>q;
    q.push({xs,ys,zs});//读入起始位置
    res[xs][ys][zs]=0;//起始位置距离为0
    while(!q.empty())
    {
        auto w=q.front();//取出队列中的第一个点
        q.pop();
        for(int i=0;i<6;i++)
        {
            int xx=w.x+dx[i];int yy=w.y+dy[i];int zz=w.z+dz[i];//偏移后的坐标
            if(xx>=1&&xx<=l&&yy>=1&&yy<=r&&zz>=1&&zz<=c&&res[xx][yy][zz]==-1&&mp[xx][yy][zz]!='#')//边界判断
            {
                res[xx][yy][zz]=res[w.x][w.y][w.z]+1;//偏移后的点距离S的距离
                if(mp[xx][yy][zz]=='E')//找到了E点,结束
                {
                    return res[xx][yy][zz];//返回步数
                }
                q.push({xx,yy,zz});//偏移后的点入队,继续搜索
            }
        }
        
    }
    return 0;//找不到E,无解
}
int main()
{
    while(cin>>l>>r>>c&&l)
    {
        memset(res,-1,sizeof res);//每次输入样例都需要重置一下地图和步数
        memset(mp,0,sizeof mp);
        for(int i=1;i<=l;i++)
        {
            for(int j=1;j<=r;j++)
            {
                for(int p=1;p<=c;p++)
                {
                    cin>>mp[i][j][p];
                    if(mp[i][j][p]=='S')xs=i,ys=j,zs=p;//记录下S的位置
                }
            }
        }
        int cnt=bfs();
        if(cnt!=0)printf("Escaped in %d minute(s).\n",cnt);
        else cout<<"Trapped!"<<endl;
    }
    return 0;
}

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