HDU 5094 Maze

本文介绍了一种解决迷宫寻路问题的算法实现。该算法通过搜索方式找到从起点到终点的最短路径,考虑到迷宫中存在墙或门等障碍物,并可通过获取钥匙开启特定类型的门。文章详细展示了如何利用数据结构进行建图和搜索,以达到高效解决问题的目的。

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

 题目意思:说有一个人在(1,1) 他的目标点在(n,m) 每次是4方向的移动;

      限制条件:有的各自之间有墙 或者门,强不可通过,有对应的要钥匙可以开启这个类型的所有门;

      问题:求最少步骤数(和)

   解:很明显的搜索 只要建图弄得好就非常好写

#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<iostream>
using namespace std;
const int maxn=50*50*(1<<10)+10;
bool flag[50][50][(1<<10)+10];
struct info{
    int x,y,S,ans;
    info(){}
    info(int x,int y,int S,int ans):x(x),y(y),S(S),ans(ans){}
    void input(){
        scanf("%d%d",&x,&y);
    }
    void FLAG()
    {
        flag[x][y][S]=true;
    }
};
int n,m,p;
int Map[51][51];
int direct[51][51][4];
info que[maxn];
const int dd[][2]={1,0,-1,0,0,-1,0,1};
bool jude(int &x,int &y){
    return x>=1&&y>=1&&x<=n&&y<=m;
}
void inint(){
    memset(direct,0,sizeof(direct));
    memset(Map,0,sizeof(Map));
    memset(flag,0,sizeof(flag));
}
void work(){
    info a,b;
    a.input();b.input();
    int key;
    scanf("%d",&key);
    for(int i=0;i<4;i++)
    {
        if((a.x+dd[i][0]==b.x)&&(a.y+dd[i][1]==b.y)){
            direct[a.x][a.y][i]=(key==0?-1:key);
            direct[b.x][b.y][i^1]=(key==0?-1:key);
            break;
        }
    }
}
bool ok(const info & tmp,const int &i){
    if(direct[tmp.x][tmp.y][i]==0) return true;
    if(direct[tmp.x][tmp.y][i]==-1) return false;
    return (1<<(direct[tmp.x][tmp.y][i]-1))&tmp.S;
}
int solve(){
    int l,r; l = r = 0;
    que[r++]=info(1,1,Map[1][1],0);
    while(l<r){
        info tmp=que[l++];
        if(tmp.x==n&&tmp.y==m) return tmp.ans;
        for(int i=0;i<4;i++){
            if(!ok(tmp,i)) continue;
            int x=tmp.x+dd[i][0];
            int y=tmp.y+dd[i][1];
            if(!jude(x,y)) continue;

            info t=info(x,y,tmp.S|Map[x][y],tmp.ans+1);

            if(!flag[x][y][t.S]){
                que[r++]=t;
                t.FLAG();
                if(t.x==n&&t.y==m) return t.ans;
            }
        }
    }
    return -1;
}
int main()
{
    while(~scanf("%d%d%d",&n,&m,&p)){
        inint();
        scanf("%d",&p);
        for(int i=1;i<=p;i++) work();
        scanf("%d",&p);
        for(int i=1;i<=p;i++){
            int x,y,key;
            scanf("%d%d%d",&x,&y,&key);
            Map[x][y]|=(1<<(key-1));
        }
        printf("%d\n",solve());
    }
    return 0;
}

<think>嗯,用户需要寻找杭电OJ问题1044的解答。首先,我要确认这个问题的具体内容。HDU 1044题目名是“Collect More Jewels”,这是一个经典的BFS(广度优先搜索)与状态压缩结合的题目,可能涉及最短路径和动态规划。 接下来,我应该回忆一下这个问题的结构。通常这类问题是在迷宫中收集宝石,同时有时间或步数限制。需要找到最优路径收集最多的宝石。可能的解决方法是使用BFS遍历所有可能的状态,记录每个位置和已收集宝石的状态,同时跟踪剩余时间。 然后,我需要验证自己的思路是否正确。比如,是否需要用状态压缩来保存宝石的收集情况,每个宝石对应一个二进制位。同时,如何处理多个状态(位置、宝石收集状态、剩余时间)的组合,避免重复访问。可能需要使用三维数组来记录访问状态:x坐标、y坐标、宝石状态。 另外,考虑如何高效地遍历所有可能的路径。BFS适合寻找最短路径,但结合状态压缩后,状态空间会变得很大,需要优化。可能要考虑剪枝策略,比如当剩余时间不足以到达出口时提前终止。 还要注意迷宫中的障碍物、起点、出口的位置,以及宝石的位置。预处理宝石的位置,并为每个宝石分配一个唯一的位标识。同时,可能需要预处理各宝石之间及出口的最短路径,以减少重复计算。 用户可能需要具体的代码实现,所以应该提供一个Python示例,使用BFS和状态压缩。代码结构应包括读取输入、初始化队列和访问数组、处理每一步移动、更新状态,并在到达出口时记录最大宝石数。 在编写代码时,需要注意输入格式,比如迷宫的大小、时间限制、宝石数量。可能还需要处理多组测试用例。此外,输出格式要求当无法收集任何宝石时输出特定内容,否则输出最大价值。 最后,要确保代码正确性,比如边界情况处理,例如起点就是出口,或者没有宝石的情况。同时,提醒用户杭电OJ可能有特定的输入输出要求,比如多组数据输入需要循环处理,或者输出格式的细节。 相关问题部分,应该围绕BFS、状态压缩、动态规划优化、类似题目推荐以及测试用例设计来展开。这样用户可以从多个角度深入理解问题,并扩展相关知识。</think>### HDU OJ 1044 "Collect More Jewels" 解题思路 该问题要求在限定步数内从迷宫的起点到出口,并尽可能收集更多宝石。核心解法是**BFS(广度优先搜索)结合状态压缩技术**,记录移动路径中每个位置和已收集宝石的状态[^1]。 #### 关键步骤 1. **状态表示** 使用三元组 $(x, y, mask)$ 表示状态,其中: - $(x,y)$: 当前位置坐标 - $mask$: 二进制数表示已收集的宝石(例如第$k$位为1表示第$k$个宝石已收集) 2. **BFS遍历** 初始化队列时加入起点状态 $(sx, sy, 0)$(初始未收集宝石),逐层扩展四个移动方向,并更新状态。 3. **剪枝优化** - 维护三维数组 $vis[x][y][mask]$ 记录是否访问过该状态 - 当剩余步数不足以到达出口时提前终止路径 #### 示例代码(Python) ```python from collections import deque def solve(): W, H, L, M = map(int, input().split()) jewels = [int(input()) for _ in range(M)] maze = [input().strip() for _ in range(H)] # 预处理起点、出口、宝石位置 start = end = None gem_pos = {} gem_id = 0 for i in range(H): for j in range(W): if maze[i][j] == '@': start = (i, j) elif maze[i][j] == '<': end = (i, j) elif maze[i][j] == '*': gem_pos[(i,j)] = gem_id gem_id += 1 dirs = [(-1,0),(1,0),(0,-1),(0,1)] vis = [[[False]*(1<<M) for _ in range(W)] for __ in range(H)] q = deque() max_val = 0 q.append( (start[0], start[1], 0, 0) ) vis[start[0]][start[1]][0] = True while q: x, y, mask, steps = q.popleft() if (x, y) == end: current_val = sum( (mask>>i)&1 * jewels[i] for i in range(M) ) max_val = max(max_val, current_val) continue if steps >= L: continue for dx, dy in dirs: nx, ny = x+dx, y+dy if 0<=nx<H and 0<=ny<W: cell = maze[nx][ny] if cell == '#': continue new_mask = mask if cell == '*' and (nx,ny) in gem_pos: gem = gem_pos[(nx,ny)] new_mask = mask | (1<<gem) if not vis[nx][ny][new_mask]: vis[nx][ny][new_mask] = True q.append( (nx, ny, new_mask, steps+1) ) print(f"Maximum jewels collected: {max_val}" if max_val > 0 else "No solution") solve() ```
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