【问题描述】
下图给出了一个迷宫的平面图,其中标记为 1 的为障碍,标记为 0 的为可 以通行的地方。
0 1 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 1
1 1 0 0 0 0
迷宫的入口为左上角,出口为右下角,在迷宫中,只能从一个位置走到这 个它的上、下、左、右四个方向之一。 对于上面的迷宫,从入口开始,可以按DRRURRDDDR 的顺序通过迷宫, 一共 10 步。其中 D、U、L、R 分别表示向下、向上、向左、向右走。 对于下面这个更复杂的迷宫(30 行 50 列),请找出一种通过迷宫的方式, 其使用的步数最少,在步数最少的前提下,请找出字典序最小的一个作为答案。 请注意在字典序中D<L<R<U
【解题思路】
大部分解释在代码注释中,大概思想是广度优先,找最佳路径的同时,找到各个点的上一个点,并以数组的形式存放各个点的上一个最佳路径点与到这个点的方向。最终按照[30][50]点根据数据不断找到上一个点,并将各步对应方向存放数组route中,倒序输出即为答案。
中间我的坐标采用竖向为x坐标,横向为y坐标,左上角为(1,1)点的方式记录。(如下图) 【个人解法】
#include<iostream>
using namespace std;
int s[1502];//定义数组存放上一个点的坐标
int map[60][60];//地图
int steps[60][60];//到各点用的步数
char e[1501];//存放DLRU方向字符
char route[1000];//存放最终路径(方向字符)
char f[4] = { 'D','L','R','U' };
int i, j, txt = 0;
int temp;
int fx[5] = { 0,1,0,0,-1 };
int fy[5] = { 0,0,-1,1,0 };
void dfs(int x, int y, int dep) {//dep为到该点的步数,为临时数据。
steps[x][y] = dep;//最终d[x][y]存放着:到这一点,步数的最小值。
int tx, ty;
for (int k = 1; k <= 4; k++) {
tx = x + fx[k];
ty = y + fy[k];//进行四个方向的转变。
if (map[tx][ty] == 0 && dep + 1 < steps[tx][ty]) {
//如果该点步数加一小于下一个点的原有步数,则对此点迭代调用此方法,对值进行更新
e[(tx-1)*50+ty]=f[k - 1];//存放上一点到该点的方向
//这里的e与s数组更新时,均为有新的点经过此处并且路径最短。
//如果被更新则是原来优先选择的方向不正确,继续按次序试探,找到最短路径是满足方向顺序条件的。
s[(tx-1)*50+ty]=(x-1)*50+y;//如果又一次执行,说明步数有更新,覆盖原有值,该值为二维数组对应的一维下标
dfs(tx, ty, dep + 1);//迭代
}
}
}
int main() {
for (i = 1; i <= 30; i++) {
for (j = 1; j <= 50; j++) {
cin >> map[i][j];
steps[i][j] = 1000000;
}//空格形式间隔,复制粘贴数据完成输入
}
dfs(1, 1, 0);
cout << steps[30][50]<<endl;
temp = 1500;
i = 1;
while (temp!=1) {
route[i] = e[temp]; i++;
txt = s[temp];
temp =txt;
}
for (i; i >= 1; i--) {
cout << route[i];//输出最终路径
}
return 0;
}
【运行结果】
186
DDDDRRURRRRRRDRRRRDDDLDDRDDDDDDDDDDDDRDDRRRURRUURRDDDDRDRRRRRRDRRURRDDDRRRRUURUUUUUUULULLUUUURRRRUULLLUUUULLUUULUURRURRURURRRDDRRRRRDDRRDDLLLDDRRDDRDDLDDDLLDDLLLDLDDDLDDRRRRRRRRRDDDDDDRR
【迷宫数据】
0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0
0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1
0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1
0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1
0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0
0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1
1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1
1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1
1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0
1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1
1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1
0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1
1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1
1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1
0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0
0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1
1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0
0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1
1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0