走迷宫问题

发布时间 2023-10-18 17:01:38作者: 梦醒时风

给定一个n×m的二维整数数组,用来表示一个迷宫,数组中只包含0或1,其中0表示可以走的路,1表示不可通过的墙壁。
最初,有一个人位于左上角 (1,1)处,已知该人每次可以向上、下、左、右任意一个方向移动一个位置。请问,该人从左上角移动至右下角 (n,m)处,至少需要移动多少次。
数据保证(1,1)处和(n,m)处的数字为0,且一定至少存在一条通路。
输入格式
第一行包含两个整数n和m。
接下来n行,每行包含m个整数(0或1),表示完整的二维数组迷宫。
输出格式
输出一个整数,表示从左上角移动至右下角的最少移动次数。
数据范围
1≤n,m≤100
输入样例

5 5
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 0 0 0 0
0 1 1 1 0
0 0 0 1 0

输出样例

8

求最短路问题,很容易想到用BFS算法,BFS算法适用于每一步路径的权值都相等。

#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

typedef pair<int, int> PII;

const int N = 110;
int n, m;
int g[N][N];//存储迷宫
int d[N][N];//存储每个点到起点的距离
PII q[N * N], Prev[N][N];//记录路径上每个点的前一个点 用来输出最短路径

int bfs() {
    int hh = 0, tt = 0;
    //起点入队
    q[0] = {0, 0};
    //初始化距离,表示所有点没有走过
    memset(d, -1, sizeof d);
    //表示起点走过了
    d[0][0] = 0;
    //当队列不空
    int dx[4] = {-1, 0, 1, 0}, dy[4] = {0, 1, 0, -1};
    while(hh <= tt) {
        //取出队头元素
        auto t = q[hh++];
        for(int i = 0; i < 4; i++) {
            int x = t.first + dx[i], y = t.second + dy[i];
            //下一个位置在迷宫中且不是墙且是第一次搜到即d[x][y] == -1;
            if(x >= 0 && x < n && y >= 0 && y < m && g[x][y] == 0 && d[x][y] == -1) {
                d[x][y] = d[t.first][t.second] + 1;
                Prev[x][y] = t;
                q[++tt] = {x, y};
            }
        }
    }
    int x = n - 1, y = m - 1;
    while(x || y) {
        cout << x << ' ' << y << endl;
        auto t = Prev[x][y];
        x = t.first, y = t.second;
    }
    return d[n - 1][m - 1];
}


int main() {
    cin >> n >> m;
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        for(int j = 0; j < m; j++) {
            cin >> g[i][j];
        }
    }
    cout << bfs() << endl;
    return 0;
}

算法输入

5 5
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 0 0 0 0
0 1 1 1 0
0 0 0 1 0

算法输出

4 4
3 4
2 4
2 3
2 2
2 1
2 0
1 0
8