蓝桥杯-迷宫(DFS)

该博客介绍了一个使用深度优先搜索(DFS)解决X星球10x10迷宫问题的算法。迷宫由带有指示方向(L/R/U/D)的房间组成,玩家根据地板上的指示移动。当玩家走回已走过的地方时,他们会陷入循环。通过DFS,计算出能成功走出迷宫的玩家数量。给定的示例中,给出了迷宫地图和一个简化版的4x4迷宫示例。代码实现包括初始化迷宫、遍历每个起点并用DFS判断路径是否可达,最终输出成功走出迷宫的玩家数。

蓝桥杯-迷宫(DFS)

题目描述

X 星球的一处迷宫游乐场建在某个小山坡上。它是由 10 \times 1010×10 相互连通的小房间组成的。
房间的地板上写着一个很大的字母。我们假设玩家是面朝上坡的方向站立,则:

  • L 表示走到左边的房间
  • R 表示走到右边的房间
  • U 表示走到上坡方向的房间
  • D 表示走到下坡方向的房间

X 星球的居民有点懒,不愿意费力思考。他们更喜欢玩运气类的游戏。这个游戏也是如此!
开始的时候,直升机把 100100 名玩家放入一个个小房间内。玩家一定要按照地上的字母移动。

迷宫地图如下:

UDDLUULRUL
UURLLLRRRU
RRUURLDLRD
RUDDDDUUUU
URUDLLRRUU
DURLRLDLRL
ULLURLLRDU
RDLULLRDDD
UUDDUDUDLL
ULRDLUURRR

请你计算一下,最后,有多少玩家会走出迷宫,而不是在里边兜圈子?
如果你还没明白游戏规则,可以参看下面一个简化的 4x4 迷宫的解说图:
在这里插入图片描述

简单的DFS
需要明析的一点是:对于每一个人单独分析时无视其他小人,只看路标(字母),只要他走到了走过的路上面,那么就肯定会循环。弄清楚这一点之后我们再来写代码。

计算过程代码如下:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
using namespace std;
char a[10][10];
int flag[20][20];
int ans=0;
void dfs(int x,int y)
{
    if(flag[x][y]==1)//走过的路,说明会循环
        return;
    if(x<1 || x>10 || y<1 || y>10)//走出了边界,成功的小人+1
    {
        ans++;
        return;
    }
    flag[x][y]=1;//标记这里被走过,下次再走到这就说明陷入循环了
    int xx=x,yy=y;//接下来就是看路标走路了
    if(a[x][y]=='U')
    {
        xx-=1;
        dfs(xx,yy);
    }
    else if(a[x][y]=='D')
    {
        xx+=1;
        dfs(xx,yy);
    }
    else if(a[x][y]=='L')
    {
        yy-=1;
        dfs(xx,yy);
    }
    else if(a[x][y]=='R')
    {
        yy+=1;
        dfs(xx,yy);
    }
    return;
}
int main()
{
    for(int i=1; i<=10; i++)
    {
        for(int j=1; j<=10; j++)
            cin>>a[i][j];
    }
    for(int i=1; i<=10; i++)
    {
        for(int j=1; j<=10; j++)
        {
            memset(flag,0,sizeof(flag));
            dfs(i,j);//依次判定每个位置的小人
        }
    }
    cout<<ans;
    return 0;
}

### 蓝桥杯 DFS 迷宫 Java 实现 #### 解题思路 对于迷宫问题,可以采用深度优先搜索(DFS)算法来寻找从起点到终点的路径。DFS是一种遍历或搜索树或图的算法,沿着树的深度遍历节点,尽可能深地搜索树的分支[^2]。 在处理迷宫问题时,通常会定义一个二维数组表示迷宫的地图,其中`0`代表可以通过的道路,而`1`或其他特定数值则标记障碍物不可通过的位置。为了记录访问过的坐标位置并防止重复访问同一地点造成死循环,在程序内部还需要维护另一个同样大小的布尔型二维数组用于跟踪已经探索过的地方。 当执行DFS函数调用时,除了传递当前所在的行列索引外,还应携带方向参数以便于控制前进的方向以及回溯操作。每当成功抵达目的地即结束条件满足的情况下,则说明找到了一条完整的通路;反之如果遇到边界越界、撞墙或是再次回到之前过的格子,则需返回至上一步继续尝试其他可能的选择直至穷尽所有可能性为止。 以下是基于上述逻辑编写的Java版本DFS解决迷宫问题的具体实现: ```java public class MazeSolver { private static final int[][] directions = {{-1, 0}, {0, 1}, {1, 0}, {0, -1}}; // 上右下左四个移动方向 /** * 使用DFS方法求解迷宫问题. */ public boolean solveMaze(int[][] maze) { if (maze == null || maze.length == 0 || maze[0].length == 0) return false; int rows = maze.length; int cols = maze[0].length; boolean[][] visited = new boolean[rows][cols]; return dfs(maze, visited, 0, 0); } private boolean dfs(int[][] maze, boolean[][] visited, int row, int col) { // 判断是否到达出口 if (row == maze.length - 1 && col == maze[row].length - 1) return true; // 标记当前位置已被访问 visited[row][col] = true; for (int[] dir : directions) { int newRow = row + dir[0], newCol = col + dir[1]; // 检查新位置合法性 if (!isValidPosition(newRow, newCol, maze, visited)) continue; // 尝试向该方向前进 if (dfs(maze, visited, newRow, newCol)) return true; } // 当前路径不通,恢复状态准备回退 visited[row][col] = false; return false; } private boolean isValidPosition(int r, int c, int[][] m, boolean[][] v) { return !(r < 0 || c < 0 || r >= m.length || c >= m[r].length || m[r][c] != 0 || v[r][c]); } } ``` 此代码片段展示了如何利用递归形式的DFS算法去探寻是否存在通往目标坐标的可行路线,并且包含了必要的辅助功能如验证下一步行动的有效性和初始化设置等细节。
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