HDOJ/HDU 1180 诡异的楼梯(经典BFS-详解)

2021-01-21 11:42:20 浏览数 (1)

Problem Description Hogwarts正式开学以后,Harry发现在Hogwarts里,某些楼梯并不是静止不动的,相反,他们每隔一分钟就变动一次方向. 比如下面的例子里,一开始楼梯在竖直方向,一分钟以后它移动到了水平方向,再过一分钟它又回到了竖直方向.Harry发现对他来说很难找到能使得他最快到达目的地的路线,这时Ron(Harry最好的朋友)告诉Harry正好有一个魔法道具可以帮助他寻找这样的路线,而那个魔法道具上的咒语,正是由你纂写的.

Input 测试数据有多组,每组的表述如下: 第一行有两个数,M和N,接下来是一个M行N列的地图,’*’表示障碍物,’.’表示走廊,’|’或者’-‘表示一个楼梯,并且标明了它在一开始时所处的位置:’|’表示的楼梯在最开始是竖直方向,’-‘表示的楼梯在一开始是水平方向.地图中还有一个’S’是起点,’T’是目标,0<=M,N<=20,地图中不会出现两个相连的梯子.Harry每秒只能停留在’.’或’S’和’T’所标记的格子内.

Output 只有一行,包含一个数T,表示到达目标的最短时间. 注意:Harry只能每次走到相邻的格子而不能斜走,每移动一次恰好为一分钟,并且Harry登上楼梯并经过楼梯到达对面的整个过程只需要一分钟,Harry从来不在楼梯上停留.并且每次楼梯都恰好在Harry移动完毕以后才改变方向.

Sample Input

代码语言:javascript复制
5 5
**..T
**.*.
..|..
.*.*.
S....

Sample Output

7

Hint Hint

地图如下:

挺经典的一个广搜题目! 题意很好理解。做的时候理清思路,注意楼梯的方向,楼梯的方向可以用到达时候的时间的奇偶来判断。因为楼梯只有2个方向!上下,或者左右。 移动到楼梯后面也还要判断下是否越界,楼梯对面是不是墙,是不是已经走过,这3个条件,满足了才能过去。 如果到的时候,楼梯方向与过去的方向不同,就只能等待一分钟,在这个时候,位置不动,时间加1!再进入队列。这个顺序很重要! 不能先过去,然后时间加2,再入队列。这样会超内存,这是很多人用优先队列的原因! (因为这样的话,你会发现,弹出的node型变量的t会出现t-时间小的会在后面弹出,这样增加了内存的使用!!!)

代码语言:javascript复制
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <queue>
using namespace std;
struct node{
    int x,y,t;
};
int n,m;
int mx[]={0,1,0,-1};
int my[]={1,0,-1,0};//右,下,左,上
char map[30][30];
int d[30][30];
int tx,ty,sx,sy;
node ft;
int judge(int x,int y){
    if(x<0||x>=n||y<0||y>=m){
        return 0;
    }
    if(d[x][y]){
        return 0;
    }
    if(map[x][y]=='*'){
        return 0;
    }
    return 1;
}


void bfs(){
    queue<node> q;
    ft.x=sx;
    ft.y=sy;
    ft.t=0;
    q.push(ft);
    d[sx][sy]=1;
    while(!q.empty()){
        node ff=q.front();
        q.pop();
        int x=ff.x;
        int y=ff.y;
        if(map[x][y]=='T'){
            printf("%dn",ff.t);
            return;
        }
        for(int i=0;i<4;i  ){
            x=ff.x mx[i];
            y=ff.y my[i];
            if(!judge(x,y)){
                continue;
            }
            node nt;
            if(map[x][y]=='.'||map[x][y]=='T'){//正常走
                nt.x=x;
                nt.y=y;
                nt.t=ff.t 1;
                d[nt.x][nt.y]=1;
                q.push(nt);
                continue;
            }else if(i==0||i==2){//右和左
                if(map[x][y]=='-'&&ff.t%2==0){//可以过去
                    nt.x=x mx[i];
                    nt.y=y my[i];
                    if(judge(nt.x,nt.y)){
                        nt.t=ff.t 1;
                        d[nt.x][nt.y]=1;
                        q.push(nt);
                    }
                }else if(map[x][y]=='|'&&ff.t%2!=0){
                    nt.x=x mx[i];
                    nt.y=y my[i];
                    if(judge(nt.x,nt.y)){
                        nt.t=ff.t 1;
                        d[nt.x][nt.y]=1;
                        q.push(nt);
                    }
                }else {//不能过楼梯,得等一分钟
                    nt.x=ff.x;
                    nt.y=ff.y;
                    nt.t=ff.t 1;
                    d[nt.x][nt.y]=1;
                    q.push(nt);
                }
            }else{//上和下
                if(map[x][y]=='|'&&ff.t%2==0){//可以过去
                    nt.x=x mx[i];
                    nt.y=y my[i];
                    if(judge(nt.x,nt.y)){
                        nt.t=ff.t 1;
                        d[nt.x][nt.y]=1;
                        q.push(nt);
                    }
                }else if(map[x][y]=='-'&&ff.t%2!=0){
                    nt.x=x mx[i];
                    nt.y=y my[i];
                    if(judge(nt.x,nt.y)){
                        nt.t=ff.t 1;
                        d[nt.x][nt.y]=1;
                        q.push(nt);
                    }
                }else {//不能过楼梯,得等一分钟
                    nt.x=ff.x;
                    nt.y=ff.y;
                    nt.t=ff.t 1;
                    d[nt.x][nt.y]=1;
                    q.push(nt);
                }
            }
        }
    }
}


int main(){
    while(~scanf("%d%d",&n,&m)){
        memset(d,0,sizeof(d));
        for(int i=0;i<n;i  ){
            scanf("%s",map[i]);
            for(int j=0;j<m;j  ){
                if(map[i][j]=='S'){
                    sx=i,sy=j;
                }
            }
        }
        bfs();
    }
    return 0;
}


测试数据:
/*
3 3
S|.
-..
T..
5 5
**..T
**.*.
..|..
.*.*.
S....
3 4
S|.|
-T-.
.|..
20 20
S.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
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.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
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|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.T
2 7 7 20
*/

优先队列:

代码语言:javascript复制
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <queue>

using namespace std;

char map[30][30];
int vis[30][30];
struct node
{
    int x,y,t;
     bool operator < (const node &a) const {
        return t>a.t;//最小值优先
    }
};
int dx[4]= {0,1,0,-1};//右,下,左,上
int dy[4]= {1,0,-1,0};
int n,m;
int sx,sy;

int judge(int x,int y)
{
    if(x<0||x>=n||y<0||y>=m||map[x][y]=='*'||vis[x][y])
        return 0;
    return 1;
}

int bfs()
{
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    priority_queue<node> q;
    node ft;
    ft.x=sx;
    ft.y=sy;
    ft.t=0;
    vis[sx][sy]=1;
    q.push(ft);
    while(!q.empty())
    {
        ft = q.top();
        q.pop();
        if(map[ft.x][ft.y]=='T')
        {
            return ft.t;
        }
        for(int i=0; i<4; i  )
        {
            node next;
            int nx=ft.x dx[i];
            int ny=ft.y dy[i];
            if(nx<0||nx>=n||ny<0||ny>=m)
            {
                continue;
            }
            if(vis[nx][ny]||map[nx][ny]=='*')
            {
                continue;
            }else if(map[nx][ny]=='.'||map[nx][ny]=='T')
            {
                next.x=nx;
                next.y=ny;
                next.t=ft.t 1;
                vis[nx][ny]=1;
                q.push(next);
            }
            else
            {
                if(i==0||i==2)//右和左
                {
                    //楼梯是横向,且走的时间为偶数
                    if(map[nx][ny]=='-'&&ft.t%2==0)
                    {
                        nx=nx dx[i];
                        ny=ny dy[i];
                        if(judge(nx,ny))
                        {
                            next.x=nx;
                            next.y=ny;
                            next.t=ft.t 1;
                            vis[nx][ny]=1;
                            q.push(next);
                        }
                    }
                    else if(map[nx][ny]=='|'&&ft.t%2==1)
                    {
                        //楼梯是竖向,且走的时间为奇数
                        nx=nx dx[i];
                        ny=ny dy[i];
                        if(judge(nx,ny))
                        {
                            next.x=nx;
                            next.y=ny;
                            next.t=ft.t 1;
                            vis[nx][ny]=1;
                            q.push(next);
                        }
                    }
                    else  //方向不对,需要等待一分钟
                    {
                        next.x=ft.x;
                        next.y=ft.y;
                        next.t=ft.t 1;
                        q.push(next);
                    }
                }
                else  //下上
                {
                    if(map[nx][ny]=='-'&&ft.t%2==1)
                    {
                        nx=nx dx[i];
                        ny=ny dy[i];
                        if(judge(nx,ny))
                        {
                            next.x=nx;
                            next.y=ny;
                            next.t=ft.t 1;
                            vis[nx][ny]=1;
                            q.push(next);
                        }
                    }
                    else if(map[nx][ny]=='|'&&ft.t%2==0)
                    {
                        nx=nx dx[i];
                        ny=ny dy[i];
                        if(judge(nx,ny))
                        {
                            next.x=nx;
                            next.y=ny;
                            next.t=ft.t 1;
                            vis[nx][ny]=1;
                            q.push(next);
                        }
                    }
                    else  //方向不对,等待一分钟
                    {
                        next.x=ft.x;
                        next.y=ft.y;
                        next.t=ft.t 1;
                        q.push(next);
                    }
                }
            }
        }
    }
    return -1;
}


int main()
{
    while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF)
    {
        for(int i=0; i<n; i  )
        {
            scanf("%s",map[i]);
            for(int j=0; j<m; j  )
            {
                if(map[i][j]=='S')
                {
                    sx=i,sy=j;
                }
            }
        }
        printf("%dn",bfs());
    }
    return 0;
}

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