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四维空间探索：飞船与魔戒的最短路径算法

最新推荐文章于 2021-07-16 21:37:11 发布

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这是一个关于四维空间中飞船寻找目标物体的最短路径问题。给定四维空间的尺寸和障碍物分布，通过BFS算法计算从飞船起点到目标点魔戒的最短时间。当找到目标或遍历完所有可能路径后，输出最短时间或无法到达的结果。题目提供多个测试用例，并展示了具体的输入输出示例。

Description

蓝色空间号和万有引力号进入了四维水洼，发现了四维物体–魔戒。

这里我们把飞船和魔戒都抽象为四维空间中的一个点，分别标为 “S” 和 “E”。空间中可能存在障碍物，标为 “#”，其他为可以通过的位置。

现在他们想要尽快到达魔戒进行探索，你能帮他们算出最小时间是最少吗？我们认为飞船每秒只能沿某个坐标轴方向移动一个单位，且不能越出四维空间。

Input

输入数据有多组（数据组数不超过 30），到 EOF 结束。

每组输入 4 个数 x, y, z, w 代表四维空间的尺寸（1 <= x, y, z, w <= 30）。

接下来的空间地图输入按照 x, y, z, w 轴的顺序依次给出，你只要按照下面的坐标关系循环读入即可。

for 0, x-1
    for 0, y-1
        for 0, z-1
            for 0, w-1

保证 “S” 和 “E” 唯一。

Output

对于每组数据，输出一行，到达魔戒所需的最短时间。

如果无法到达，输出 “WTF”（不包括引号）。

Sample

Input

2 2 2 2
..
.S
..
#.
#.
.E
.#
..
2 2 2 2
..
.S
#.
##
E.
.#
#.
..

Output

1
3

#include <iostream>
#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int A,B,C,D;
char Map[55][55][55][55];
bool vis[55][55][55][55];
int X[]= {0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, -1};
int Y[]= {0, 0, 0, 0, 1, -1, 0, 0};
int Z[]= {0, 0, 1, -1, 0, 0, 0, 0};
int W[]= {1, -1, 0, 0, 0, 0, 0, 0};

struct node
{
    int x,y,z,w;
    int sum;
};
bool flag;

bool Judge(node t)
{
    if(t.x>=0 && t.x<A && t.y>=0 && t.y<B && t.z>=0 && t.z<C && t.w>=0 && t.w<D && !vis[t.x][t.y][t.z][t.w] && Map[t.x][t.y][t.z][t.w] != '#')
        return true;
    return false;
}

void BFS(node T)
{
    node now,next;
    queue<node> Q;
    Q.push(T);
    vis[T.x][T.y][T.z][T.w] = true;
    flag = false;
    while(!Q.empty())
    {
        now = Q.front();
        Q.pop();
        if(Map[now.x][now.y][now.z][now.w] == 'E')
        {
            cout<<now.sum<<endl;
            flag = true;
            break;
        }
        for(int i=0;i<8;i++)
        {
            next = now;
            next.x += X[i];
            next.y += Y[i];
            next.z += Z[i];
            next.w += W[i];
            if(Judge(next))
            {
                next.sum++;
                vis[next.x][next.y][next.z][next.w] = true;
                Q.push(next);
            }
        }
    }
    if(!flag)
        cout<<"WTF\n";
}

int main()
{
	//不能加ios::sync_with_stdio(false);
	//运行不了
    node start;
    while(cin>>A>>B>>C>>D)
    {
        memset(vis,false,sizeof(vis));
        for(int i=0;i<A;i++)
            for(int j=0;j<B;j++)
                for(int k=0;k<C;k++)
                    for(int l=0;l<D;l++)
                    {
                        cin>>Map[i][j][k][l];
                        if(Map[i][j][k][l] == 'S')
                        {
                            start.x = i;
                            start.y = j;
                            start.z = k;
                            start.w = l;
                            start.sum = 0;
                        }
                    }
        BFS(start);
    }
    return 0;
}