Dungeon Master POJ - 2251 & 胜利大逃亡 HDU - 1253 (BFS 三维迷宫)

本文对比分析了两个三维迷宫逃脱问题的相似性和差异,通过BFS算法求解最短路径,详细介绍了算法实现过程,包括结构体定义、边界检查、状态更新等关键步骤。

总结两个非常相似的题目:
题目一 Dungeon Master:https://vjudge.net/problem/POJ-2251
题目二 胜利大逃亡:https://vjudge.net/problem/HDU-1253

说明:
两题都是三维迷宫逃脱类,很相似,几处小不同:
题目一没有时间限制,只问逃不逃得出去及最短时间;但是出生点终点不固定
题目二加上时间限制;但出生点和终点固定;cin也许会超时
思路
三维空间,那么数组和结构体我们可以多加个维度,然后BFS求最短路即可:
代码
题目一代码:

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <sstream>
#include <string>
#include <vector>
#include <set>
#include <map>
#include<iomanip>
#include <stack>
#include <queue>
using namespace std;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
int dz[] = {0, 0, 0, 0, 1,-1};
int dx[] = {1,-1, 0, 0, 0, 0};
int dy[] = {0, 0, 1,-1, 0, 0};
struct P {
    int z, x, y;
    P(int z = 0, int x = 0, int y = 0): z(z), x(x), y(y) {}
};
char s[50][50][50];
int d[50][50][50];
int h, r, c;
int sh,sr,sc;
int eh,er,ec;
bool bfs() {
    memset(d, INF, sizeof(d));
    d[sh][sr][sc] = 0;
    queue<P> q;
    q.push(P(sh,sr,sc));
    while(!q.empty()) {
        P t = q.front(); q.pop();
        if(t.z == eh && t.x == er && t.y == ec) return true;
        for(int i = 0; i < 6; i++) {
            int mz = t.z + dz[i];
            int mx = t.x + dx[i];
            int my = t.y + dy[i];
            if(mz>=0 && mz<h && mx>=0 && mx<r && my>=0 && my<c)
                if((s[mz][mx][my]=='.' || s[mz][mx][my]=='E') && d[mz][mx][my] > d[t.z][t.x][t.y]+1) {
                    d[mz][mx][my] = d[t.z][t.x][t.y] + 1;
                    q.push(P(mz, mx, my));
                }
        }
    }
    return false;
}
int main() {

    while(cin >> h >> r >> c && h) {
        for(int u = 0; u < h; u++)
            for(int i = 0; i < r; i++)
                scanf("%s",s[u][i]);
        for(int u = 0; u < h; u++)
            for(int i = 0; i < r; i++)
                for(int j = 0; j < c; j++) {
                    if(s[u][i][j] == 'S') sh = u, sr = i, sc = j;
                    if(s[u][i][j] == 'E') eh = u, er = i, ec = j;
                }
        if(bfs()) printf("Escaped in %d minute(s).\n", d[eh][er][ec]);
        else printf("Trapped!\n");
    }
    return 0;
}
---------------------------------------------------我是分隔线--------------------------------------------------------

题目二代码:
(可以在时间上剪枝,已超时可直接“-1”)

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <sstream>
#include <string>
#include <vector>
#include <set>
#include <map>
#include <list>
#include <stack>
#include <queue>
#include <deque>
#include<iomanip>
using namespace std;
typedef long long LL;
typedef long double LD;
typedef unsigned long long ULL;
const int maxn = 1e4+10;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
const double PI = acos(-1.0);
int dz[] = {0, 0, 0, 0, 1,-1};
int dx[] = {1,-1, 0, 0, 0, 0};
int dy[] = {0, 0, 1,-1, 0, 0};
struct P {
    int z, x, y;
    P(int z = 0, int x = 0, int y = 0): z(z), x(x), y(y) {}
};
int h, r, c, t;
int s[55][55][55];
int d[55][55][55];
inline bool in_border (int mz, int mx, int my) {
    return mx>=0 && mx<r && my>=0 && my<c && mz>=0 && mz<h;
}
bool cmp (const void* p1, const void* p2) {
    return true;
}
void bfs() {
    memset(d, INF, sizeof(d));
    d[0][0][0] = 0;
    queue<P> q;
    q.push(P(0, 0, 0));
    while(!q.empty()) {
        P tmp = q.front(); q.pop();
        if(tmp.z==h-1 && tmp.x==r-1 && tmp.y==c-1) {
            if(d[tmp.z][tmp.x][tmp.y] <= t)
                cout << d[tmp.z][tmp.x][tmp.y] << endl;
            else cout << "-1" << endl;
            return;
        }
        for(int i = 0; i < 6; i++) {
            int mz = tmp.z + dz[i];
            int mx = tmp.x + dx[i];
            int my = tmp.y + dy[i];
            if(!in_border(mz, mx, my) || s[mz][mx][my]==1) continue;
            if(d[mz][mx][my] > d[tmp.z][tmp.x][tmp.y]+1) {
                q.push(P(mz, mx, my));
                d[mz][mx][my] = d[tmp.z][tmp.x][tmp.y]+1;
            }
        }
    }
    cout << "-1" << endl;
}

int main() {int T; cin >> T;
    while(T--){
        scanf("%d%d%d%d", &h, &r, &c, &t);
        for(int u = 0; u < h; u++)
        for(int i = 0; i < r; i++)
            for(int j = 0; j < c; j++)
                scanf("%d", &s[u][i][j]);
        bfs();
    }
    return 0;
}
源码地址: https://pan.quark.cn/s/a4b39357ea24 遗传算法 - 简书 遗传算法的理论是根据达尔文进化论而设计出来的算法: 人类是朝着好的方向(最优解)进化,进化过程中,会自动选择优良基因,淘汰劣等基因。 遗传算法(英语:genetic algorithm (GA) )是计算数学中用于解决最佳化的搜索算法,是进化算法的一种。 进化算法最初是借鉴了进化生物学中的一些现象而发展起来的,这些现象包括遗传、突变、自然选择、杂交等。 搜索算法的共同特征为: 首先组成一组候选解 依据某些适应性条件测算这些候选解的适应度 根据适应度保留某些候选解,放弃其他候选解 对保留的候选解进行某些操作,生成新的候选解 遗传算法流程 遗传算法的一般步骤 my_fitness函数 评估每条染色体所对应个体的适应度 升序排列适应度评估值,选出 前 parent_number 个 个体作为 待选 parent 种群(适应度函数的值越小越好) 从 待选 parent 种群 中随机选择 2 个个体作为父方和母方。 抽取父母双方的染色体,进行交叉,产生 2 个子代。 (交叉概率) 对子代(parent + 生成的 child)的染色体进行变异。 (变异概率) 重复3,4,5步骤,直到新种群(parentnumber + childnumber)的产生。 循环以上步骤直至找到满意的解。 名词解释 交叉概率:两个个体进行交配的概率。 例如,交配概率为0.8,则80%的&ldquo;夫妻&rdquo;会生育后代。 变异概率:所有的基因中发生变异的占总体的比例。 GA函数 适应度函数 适应度函数由解决的问题决定。 举一个平方和的例子。 简单的平方和问题 求函数的最小值,其中每个变量的取值区间都是 [-1, ...
《基于STM32微控制器集成温湿度监测与显示功能的系统实现方案》 本方案提供了一套完整的嵌入式系统设计参考,实现了环境参数的实时采集、可视化呈现与异常状态提示。系统核心采用意法半导体公司生产的STM32系列32位微控制器作为主控单元,负责协调各外设模块的工作流程。 系统通过数字式温湿度复合传感器周期性获取环境参数,该传感器采用单总线通信协议,具有响应迅速、数据可靠的特点。采集到的数值信息通过两种途径进行处理:首先,数据被传输至有机发光二极管显示屏进行实时图形化显示,该显示屏支持高对比度输出,能够在不同光照条件下清晰呈现当前温度与湿度数值;其次,所有采集数据同时通过通用异步收发传输接口输出,可供上位机软件进行记录与分析。 当监测参数超出预设安全范围时,系统会启动声学警示装置,该装置可发出不同频率的提示音,以区分温度异常或湿度异常状态。所有功能模块的驱动代码均采用模块化设计原则编写,包含完整的硬件抽象层接口定义、传感器数据解析算法、显示缓冲区管理机制以及串口通信协议实现。 本参考实现重点阐述了多外设协同工作的时序控制策略、低功耗数据采集模式的应用方法,以及确保系统稳定性的错误处理机制。代码库中包含了详细的初始化配置流程、中断服务程序设计和各功能模块的应用程序接口说明,为嵌入式环境监测系统的开发提供了可靠的技术实现范例。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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