20170815(BFS_马,BFS_穿越障碍,双指针)

本文详细解析了BFS算法在不同类型问题中的应用,包括机器人穿越障碍物、骑士移动最少步数及合理分配工人等问题,提供了具体实现代码及思路。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

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现在,我的博客光秃秃的,我自己会的东西也还很少很少…一年后,我会让我的博客变得fruitful!

题目

UVA_1600 Patrol Robot

题意

机器人从地图左上角走到地图右下角.
地图上有障碍物,机器人最多可以连续跨越k个障碍物(注意没有要求必须是直线),询问最短路径

解决

  1. 在正常的BFS上面增加一些条件
  2. 增加vis数组的第三个维度.第三个维度表示在当前位置,已经穿越的障碍物数量为level的情况是否已经被处理
  3. 注意同一地点,不同level不冲突,比如vis[1][2][2]==1,当访问到vis[1][2][1]==0的时候,仍然要进行处理.
#define rep(i,a,b) for(int i=a;i<(b);++i)

int n,m,k;
int maps[25][25];
int vis[25][25][25];    //第三个维度表示在当前位置下,level(已经穿过几个障碍物)的情况已经处理过
                        //注意同一地点,不同level是可以走的.
struct point
{
    int x,y,dist,layer;
    point(int x,int y,int dist,int layer):x(x),y(y),dist(dist),layer(layer){}
};                      //struct 后面要加分号..经常忘记加,该打...

point st(1,1,0,0);
int bfs()
{
    queue<point> Q;
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    Q.push(st);
    vis[1][1][0]=1;

    while(!Q.empty())
    {
        point ans=Q.front();
        Q.pop();
        if(ans.x==m&&ans.y==n)
            return ans.dist;
        for(int dx=-1;dx<=1;dx++)
        {
            for(int dy=-1;dy<=1;dy++)
            {
                //如果是八连通问题,可以直接注释掉下面这行
                if(dx*dy!=0||(!dx&&!dy)) continue;
                int nx=ans.x+dx , ny=ans.y+dy;
                int layer=ans.layer;
                if(nx>0&&ny>0&&nx<=m&&ny<=n)        //坐标合法
                {
                    if(maps[nx][ny]) layer++;       //新的节点仍为障碍物
                    else layer=0;

                    if(layer<=k&&!vis[nx][ny][layer])
                    {
                        vis[nx][ny][layer]=1;
                        Q.push(point(nx,ny,ans.dist+1,layer));
                    }
                }
            }
        }
    }
    return -1;                                      //并没有到达终点
}

int main()
{
    int cases;
    scanf("%d",&cases);
    while(cases--)
    {
        scanf("%d%d%d",&m,&n,&k);
        rep(i,1,m+1) rep(j,1,n+1) scanf("%d",&maps[i][j]);
        printf("%d\n",bfs());
    }
}

补充

这个题还算没做完吧…还不知道怎么打印路径(我还很弱)/(ㄒoㄒ)/~~我会补充的…

UVA_439 Knight Moves

题意

给出一个标准的象棋棋盘,给出马的起始位置和目标位置,问最少要跳几次

解决

  1. 我大概是傻了,刚开始还不知道要怎么做…
  2. 之前做的BFS题移动方向都是”上下左右”或者是”八连通”,一看到”走日字”就转不过弯了(⊙o⊙)…
  3. 所以这个题就是裸BFS
int maps[9][9],dis[9][9];
int dir[8][2]={{2,1},{2,-1},{-2,1},{-2,-1},{1,2},{1,-2},{-1,2},{-1,-2}};
int vis[9][9];
struct point
{
    int x,y;
    point(int xx,int yy){x=xx;y=yy;}
};
void bfs(point st,point ed)
{
    queue<point> Q;
    Q.push(st);
    while(!Q.empty())
    {
        point ans=Q.front();
        Q.pop();
        if(ans.x==ed.x&&ans.y==ed.y) return ;
        rep(i,0,8){
            int nx=ans.x+dir[i][0],ny=ans.y+dir[i][1];
            if(nx>0&&ny>0&&nx<9&&ny<9&&!vis[nx][ny])
            {
                vis[nx][ny]=1;
                dis[nx][ny]=dis[ans.x][ans.y]+1;
                Q.push(point(nx,ny));
            }
        }
    }
}
int main()
{
    //open();
    char c1,c2;
    int x,y,xx,yy;
    while(~scanf("%c%d %c%d",&c1,&y,&c2,&yy))
    {
        getchar();
        x=(c1+1)-'a';
        xx=(c2+1)-'a';
        memset(dis,0,sizeof(dis));
        memset(vis,0,sizeof(vis));
        point st(x,y),ed(xx,yy);

        vis[x][y]=1;
        dis[x][y]=0;
        bfs(st,ed);
        printf("To get from %c%d to %c%d takes %d knight moves.\n",c1,y,c2,yy,dis[xx][yy]);
    }
}

GYM_100253_K_Road Work

题意

背景是有好多修水管工人,有一些待维修的水管(背景好像有出入,但是我队友是这么告诉我的^_^).
每一个水管都有一个数字,表示必须在几天内修完它,否则就会爆.一天只能修一个水管.修完一家的水管只能向左或者向右移动一个单位.当水管工看到修好的水管就停止工作.询问至少要多少水管工.

解决

  1. 用双指针从左往右跑,看从当前点开始,修完往右走,最多能修几天的水管,保存在flag1数组中
  2. 用双指针从右往左跑,看当前水管最远可以由”修完水管向左走”的水管有多远…比如说 2,3,2,1第一个水管只能由第二个水管修完向左走才能修到,所以flag2[1]=2,第二个水管可以由第四个水管修完向左走才能修到,所以flag2[2]=3
  3. 看当前节点的flag1和flag2哪个大,哪个大贪哪个…
  4. 第一次写双指针,好像有点丑…
#define rep(i,a,b) for(int i=a;i<(b);++i)
int num[maxn],flag1[maxn],flag2[maxn];
int main()
{
    int n;
    scanf("%d",&n);
    rep(i,1,n+1) scanf("%d",&num[i]);

    int l,r,len;
    memset(flag1,0,sizeof(flag1));
    memset(flag2,0,sizeof(flag2));

    //flag1
    l=r=1;
    while(l<=n)
    {
        len=r-l;
        if(num[r]>len){
            r++;
            continue;
        }
        if(len>flag1[l])
            flag1[l]=len;
        l++;
    }
    l=r=n;

    while(r>=1)
    {
        len=r-l;
        if(flag2[r]==0) flag2[r]=1;
        flag2[l]=len+1;
        if(num[l]>len)  l--;
        else    r--;
    }
    //rep(i,1,n+1) printf("%d%c",num[i],i==n?'\n':' ');
    //rep(i,1,n+1) printf("%d%c",flag1[i],i==n?'\n':' ');
    //rep(i,1,n+1) printf("%d%c",flag2[i],i==n?'\n':' ');
    int tot=0,i=1;
    while(i<=n)
    {
        i+=max(flag1[i],flag2[i]);
        tot++;
    }
    printf("%d\n",tot);
    i=1;
    while(i<=n)
    {
        if(flag1[i]<flag2[i])
        {
            printf("%d %d\n",i+flag2[i]-1,i);
            i+=flag2[i];
            continue;
        }
        printf("%d %d\n",i,i+flag1[i]-1);
        i+=flag1[i];
    }
}
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