HDOJ/HDU 1180 诡异的楼梯(经典BFS-详解)
【摘要】 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...
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
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！！！）
#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("%d\n",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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.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.T
2 7 7 20
*/
优先队列：
#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("%d\n",bfs()); } return 0;
}
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