关于 BFS要点:
1、若为可化为的坐标系图形,可用结构体存储其x值,y值和步数。(一般开now 和 next ,now用于取出队列里面的结构体)next用于上下左右的运动计算,并且push到队列中。
2、在运用队列时,常用的函数(push,front,size,empty,pop 等等),特别是在front队列里面的结构体时记住pop,队列里面的内容是先存放先使用,有序取出。
3、在压入点到队列中时要进行判断是否合理,可写一个函数check进行判断,判断依据是否出界,以及是否合题意要求。
4、题目A计划中的”传送门“并不会影响step,在判断过于复杂时可以写函数以免混淆思维。在关键点可以用数组进行记录,开数组时可以根据题意开大10%的数组(题意:a<=100 可开a[110])。
5、在移动压缩时,可根据题意开一个二维数组进行前后左右的移动,移动时一般使用next结构体。
BFS例题:
A计划
可怜的公主在一次次被魔王掳走一次次被骑士们救回来之后,而今,不幸的她再一次面临生命的考验。魔王已经发出消息说将在T时刻吃掉公主,因为他听信谣言说吃公主的肉也能长生不老。年迈的国王正是心急如焚,告招天下勇士来拯救公主。不过公主早已习以为常,她深信智勇的骑士LJ肯定能将她救出。
现据密探所报,公主被关在一个两层的迷宫里,迷宫的入口是S(0,0,0),公主的位置用P表示,时空传输机用#表示,墙用*表示,平地用.表示。骑士们一进入时空传输机就会被转到另一层的相对位置,但如果被转到的位置是墙的话,那骑士们就会被撞死。骑士们在一层中只能前后左右移动,每移动一格花1时刻。层间的移动只能通过时空传输机,且不需要任何时间。
现据密探所报,公主被关在一个两层的迷宫里,迷宫的入口是S(0,0,0),公主的位置用P表示,时空传输机用#表示,墙用*表示,平地用.表示。骑士们一进入时空传输机就会被转到另一层的相对位置,但如果被转到的位置是墙的话,那骑士们就会被撞死。骑士们在一层中只能前后左右移动,每移动一格花1时刻。层间的移动只能通过时空传输机,且不需要任何时间。
1 5 5 14 S*#*. .#... ..... ****. ...#. ..*.P #.*.. ***.. ...*. *.#..Sample Output
YES
#include <stdio.h>
#include <cstring>
#include <queue>
using namespace std;
struct node
{
int x,y,floor;
int step;
};
int t,n,m,lim;
int s[3],e[3];
int to[4][2] = {1,0,0,1,-1,0,0,-1};
char map[2][15][15];
int use[2][15][15];
int check(int floor,int x,int y)
{
if(x<0 || y<0 || x>=n || y>=m)
return 1;
if(map[floor][x][y]=='*')
return 1;
return 0;
}
void BFS()
{
memset(use,0,sizeof(use));
node a,next;
queue<node> Q;
int i,j,k;
a.floor = s[0];
a.x = s[1];
a.y = s[2];
a.step = 0;
use[s[0]][s[1]][s[2]] = 1;
Q.push(a);
while(!Q.empty())
{
a = Q.front();
Q.pop();
if(a.floor == e[0] && a.x == e[1] && a.y == e[2])
{
printf("YES\n");
return ;
}
if(a.step>=lim)
break;
for(i = 0; i<4; i++)
{
next = a;
next.x+=to[i][0];
next.y+=to[i][1];
next.step++;
if(check(next.floor,next.x,next.y))
continue;
if(use[next.floor][next.x][next.y])
continue;
use[next.floor][next.x][next.y] = 1;
if(map[next.floor][next.x][next.y] == '#')
{
next.floor=!next.floor;
if(check(next.floor,next.x,next.y))
continue;
if(use[next.floor][next.x][next.y])
continue;
if(map[next.floor][next.x][next.y] == '*' || map[next.floor][next.x][next.y] == '#')
continue;
use[next.floor][next.x][next.y] = 1;
}
if(next.floor == e[0] && next.x == e[1] && next.y == e[2])
{
printf("YES\n");
return ;
}
Q.push(next);
}
}
printf("NO\n");
}
int main()
{
int i,j,k;
scanf("%d",&t);
while(t--)
{
scanf("%d%d%d",&n,&m,&lim);
for(int k=0;k<2;k++)
{
for(i=0;i<n;i++)
{
scanf("%s",map[k][i]);
for(j = 0; j<m; j++)
{
if(map[k][i][j] == 'S')
{
s[0] = k,s[1] = i,s[2] = j;
}
else if(map[k][i][j] == 'P')
{
e[0] = k,e[1] = i,e[2] = j;
}
}
}
}
BFS();
}
return 0;
}
注意点:如果两层的相同位置都是传送门,那么就会无限传送;
思路:
1 因为被转到的位置是墙的话,骑士们就会被撞死,如果两层的相同位置都是传送门,那么就会无限传送,我们可以提前做预处理,把这两种情况的点都设为墙,就不会干涉到后面的搜索;
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<queue>
#include<algorithm>
using namespace std;
struct node{
int t,x,y,z;
};
char map[15][15][5];
int mark[15][15][5];
int n,m,t,flag;
int dx,dy,dz;
int vis[4][2]={0,1,0,-1,1,0,-1,0};
int ok(int x,int y,int z)
{
if(x>=1&&x<=n&&y>=1&&y<=m&&map[x][y][z]!='*')
return 1;
else
return 0;
}
void bfs()
{
node q,p;
q.x=1,q.y=1,q.z=1,q.t=0;
queue<node>que;
que.push(q);
while(que.size())
{
q=que.front();
que.pop();
if(q.t>t)
return;
if(q.x==dx&&q.y==dy&&q.z==dz)
{
flag=q.t;
return;
}
for(int i=0;i<=3;i++)
{
p.x=q.x+vis[i][0];
p.y=q.y+vis[i][1];
if(ok(p.x,p.y,q.z)&&!mark[p.x][p.y][q.z])
{
mark[p.x][p.y][q.z]=1;
if(map[p.x][p.y][q.z]=='#')
{
if(q.z==1)
p.z=2;
else
p.z=1;
mark[p.x][p.y][p.z]=1;
}
else
p.z=q.z;
p.t=q.t+1;
que.push(p);
}
}
}
}
int main()
{
int T;
scanf("%d",&T);
while(T--)
{
flag=0;
scanf("%d%d%d",&n,&m,&t);
getchar();
for(int j=1;j<=2;j++)
{
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int k=1;k<=m;k++)
{
scanf("%c",&map[i][k][j]);
if(map[i][k][j]=='P')
dx=i,dy=k,dz=j;
}
getchar();
}
getchar();
}
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=m;j++)
{
if(map[i][j][2]=='#'&&map[i][j][1]=='#')
map[i][j][1]='*',map[i][j][2]='*';
if(map[i][j][2]=='#'&&map[i][j][1]=='*')
map[i][j][2]='*';
if(map[i][j][1]=='#'&&map[i][j][2]=='*')
map[i][j][1]='*';
}
memset(mark,0,sizeof(mark));
mark[1][1][1]=1;
bfs();
if(flag)
printf("YES\n");
else
printf("NO\n");
}
}
分析
只需要注意双层之间传递的问题
如果‘#’的下一层是‘’那么这一层的‘#’也将变为‘ * ’
额外注意的一点就是关于两层的表示问题
如果一层是 ff 另一层就是 ff ^ 1;
代码 + 注释
#include <iostream>
#include <queue>
#include<cstring>
using namespace std ;
typedef struct L{
int x,y,f ;
int step ;
}L ;
int n,m,t ;
char map[2][11][11] ;
int vis[2][11][11] ;
int dir[4][2]={{1,0},{-1,0},{0,1},{0,-1}} ;// 四个移动方向
int flag ;
void bfs()
{
memset(vis,0,sizeof(vis)) ;
flag=0 ;
L now,next ;
queue <L> q ;//新建队列
now.x=now.y=now.f=now.step=0 ;
q.push(now) ;
vis[0][0][0]=1 ;
while(!q.empty())
{
now=q.front() ;
q.pop() ;
if(map[now.f][now.x][now.y]=='P' && now.step<=t)//如果搜寻到 目标值且步数少于等于最大值
{
flag=1 ;
return ;//标记 返还
}
if(map[now.f][now.x][now.y]=='P')//如果找到但是不是最大值 直接返回 无要求解(bfs默认为最小)
{
return ;
}
for(int i=0;i<4;i++)
{
next.x=now.x+dir[i][0] ;
next.y=now.y+dir[i][1] ;
next.f=now.f ;
int xx=next.x ;
int yy=next.y ;
int ff=next.f ;//变换之后的三维坐标
if(xx<0 || xx>=n)//判断是否越界
continue ;
if(yy<0 || yy>=m)
continue ;
if(map[ff][xx][yy]=='*')//判断是否是星号
continue ;
if(map[ff][xx][yy]=='#' && map[ff^1][xx][yy]=='*')//如果是电梯 那么他转换后是否是星号
continue ;
if(map[ff][xx][yy]=='#' && map[ff^1][xx][yy]=='#')//同样是电梯的也不行
continue ;
if(!vis[ff][xx][yy] && map[ff][xx][yy]=='#' && vis[ff^1][xx][yy]==0)
{
vis[ff][xx][yy]=1 ;
next.f^=1 ;//如果是电梯 转换到另外一层
vis[next.f][xx][yy]=1 ;//标记
next.step=now.step+1 ;//不失加一
q.push(next) ;//递归
}
if(!vis[ff][xx][yy] && map[ff][xx][yy]!='#')
{
vis[ff][xx][yy]=1 ;//标记
next.step=now.step+1 ;//步数加一
q.push(next) ;//递归
}
}
}
}
int main(void)
{
int c ;
scanf("%d",&c) ;
while(c--)
{
scanf("%d%d%d%*c",&n,&m,&t) ;
for(int i=0;i<2;i++)
{
for(int j=0;j<n;j++)
scanf("%s",map[i][j]) ;
getchar() ;
}
bfs() ;
if(flag)
puts("YES") ;
else
puts("NO") ;
}
return 0 ;
}