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給定一幅字符表示的地圖,其中包含有 1 個(gè)起點(diǎn)'H'
,若干個(gè)座位'S'
,墻壁'#'
和行人'P'
。
其中墻壁'#'
和行人'P'
是不可通過(guò)的區(qū)域。
假設(shè)在地圖中,只能沿著上下左右移動(dòng),且每移動(dòng)一個(gè)單元格為 1 步。
詢問(wèn)從'H'
點(diǎn)出發(fā),是否能夠到達(dá)兩個(gè)相鄰的'S'
,且需要移動(dòng)的步數(shù)最少是多少。
從題目當(dāng)中,我們就可以知道本題需要做什么:
讀取字符地圖,并找到起點(diǎn)的位置。
從起點(diǎn)開(kāi)始,遍歷該地圖,記錄到達(dá)每一個(gè)'S'
的距離。
判斷是否有兩個(gè)相鄰的'S'
都可達(dá),若存在多個(gè)解,則需要找到最小的值。
那么我們就按照這三個(gè)步驟來(lái)解決這道題目。
首先是數(shù)據(jù)的讀入,由于輸入數(shù)據(jù)中已經(jīng)明確的告訴了我們地圖為 N 行 M 列,所以我們只需要一行一行讀入字符串,并使用char map[N][M]
保存該地圖。
map[i][j]
表示原地圖的第i
行第j
列的信息。
之后再對(duì)整個(gè)map[i][j]
進(jìn)行一次 O(mn) 的遍歷,找出起點(diǎn)的位置,并記錄下來(lái)。
我們用startX
, startY
來(lái)記錄起點(diǎn)的坐標(biāo)。
startX = startY = 0;
// 讀入地圖
for (int i = 1; i <= N; i++)
scanf("%s", map[i] + 1);
// 查找起點(diǎn)H
for (int i = 1; i <= N; i++)
for (int j = 1; j <= M; ++j)
if (map[i][j] == 'H') {
startX = i, startY = j;
break;
}
第二步,尋找從起點(diǎn)(startX, startY)
分別到每個(gè)'S'
的最短路徑。這一步我們直接使用BFS
對(duì)整個(gè)圖進(jìn)行一次遍歷。
首先建立數(shù)組int step[N][M]
,step[i][j]
表示從起點(diǎn)到(i,j)
的最少步數(shù)。
初始化為step[i][j] = INT_MAX
,默認(rèn)為任何點(diǎn)都無(wú)法到達(dá)。
開(kāi)始遍歷時(shí),將step[ startX ][ startY ]
設(shè)定為0
,并以(startX, startY)
開(kāi)始BFS
整個(gè)地圖。
在遍歷整個(gè)地圖的過(guò)程中我們需要注意:
當(dāng)map[i][j] = '#'
或map[i][j] = 'P'
時(shí),step[i][j]
直接等于INT_MAX
,并且不擴(kuò)展新的節(jié)點(diǎn)。
當(dāng)map[i][j] = 'S'
時(shí),我們需要更新當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的step[i][j]
信息,但是由于當(dāng)小Hi和小Ho走到位置后就不會(huì)再進(jìn)行移動(dòng),所以也不擴(kuò)展新的節(jié)點(diǎn)。
最后當(dāng)沒(méi)有新的節(jié)點(diǎn)可以到達(dá)時(shí),退出BFS
,得到整個(gè)地圖的step[N][M]
。
bool inMap(int x, int y) {
// 在地圖內(nèi) && 不為墻壁同時(shí)也不為行人
return (1 <= x && x <= N && 1 <= y && y <= M) && (map[x][y] == '.' || map[x][y] == 'S');
}
const int dir[4][2] = { {0, -1}, {1, 0}, {0, 1}, {-1, 0} }; // 方向數(shù)組
vector< pair > seq; // 用一個(gè)vector來(lái)存儲(chǔ)BFS的隊(duì)列
void BFS(int startX, int startY) {
// 將起點(diǎn)存入隊(duì)列
step[ startX ][ startY ] = 0;
seq.push_back( make_pair(startX, startY) );
int i = 0;
while (i < (int) seq.size()) {
for (int dr = 0; dr < 4; ++dr) {
// 擴(kuò)展新的節(jié)點(diǎn)
int tempX = seq[i].first + dir[dr][0];
int tempY = seq[i].second + dir[dr][1];
if (inMap(tempX, tempY) && step[tempX][tempY] == INT_MAX) {
step[tempX][tempY] = step[ seq[i].first ][ seq[i].second ] + 1;
// 當(dāng)發(fā)現(xiàn)是座位時(shí),不再進(jìn)行擴(kuò)展
if (map[tempX][tempY] != 'S') seq.push_back( make_pair(tempX, tempY) );
}
}
++i;
}
return ;
}
最后一步判斷是否有兩個(gè)連續(xù)的'S'
都可達(dá)。
此時(shí)我們?nèi)匀槐闅v整個(gè)地圖,因?yàn)橹皇菣z查是否有相鄰的'S'
,不需要考慮順序,所以我們按照i = 1..n, j = 1..m
的順序就可以。
當(dāng)我們掃描到一個(gè)'S'
時(shí),首先判定其周圍是否還有其他'S'
。由于對(duì)稱性,我們只需要檢查兩個(gè)方向即可。
若存在,則表示這兩個(gè)'S'
相鄰,此時(shí)我們檢查這兩個(gè)位置的step
值。
如果兩個(gè)位置的step
值都不等于INT_MAX
,則說(shuō)明這兩個(gè)位置都是可以到達(dá)的。我們根據(jù)這兩個(gè)位置的step
和更新最優(yōu)解。
當(dāng)遍歷完整個(gè)地圖后,也就找到了我們所需要尋找的最優(yōu)值。
int ret = INT_MAX;
for (int i = 1; i <= N; ++i)
for (int j = 1; j <= M; ++j)
// 當(dāng)前位置為S,且可以到達(dá)
if (map[i][j] == 'S' && step[i][j] != 0) {
// 檢查下邊是否有相鄰S
if (map[i - 1][j] == 'S' && step[i - 1][j] != 0 && ans > step[i][j] + step[i - 1][j])
ret = step[i][j] + step[i - 1][j];
// 檢查右邊是否有相鄰S
if (map[i][j - 1] == 'S' && step[i][j - 1] != 0 && ans > step[i][j] + step[i][j - 1])
ret = step[i][j] + step[i][j - 1];
}