地牢逃脱问题(BFS拓展java)

最新推荐文章于 2022-04-01 22:44:00 发布

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本文介绍了一种基于层序遍历BFS算法的地牢逃脱问题解决方案。牛牛在一个由'.'和'X'组成的地牢中寻找出口，通过指定步长移动遍历地牢，并计算最坏情况下的移动次数。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1、牛客网题目：

题目描述

给定一个 n 行 m 列的地牢，其中 '.' 表示可以通行的位置，'X' 表示不可通行的障碍，牛牛从 (x0 , y0 ) 位置出发，遍历这个地牢，和一般的游戏所不同的是，他每一步只能按照一些指定的步长遍历地牢，要求每一步都不可以超过地牢的边界，也不能到达障碍上。地牢的出口可能在任意某个可以通行的位置上。牛牛想知道最坏情况下，他需要多少步才可以离开这个地牢。

输入描述:

每个输入包含 1 个测试用例。每个测试用例的第一行包含两个整数 n 和 m（1 <= n, m <= 50），表示地牢的长和宽。接下来的 n 行，每行 m 个字符，描述地牢，地牢将至少包含两个 '.'。接下来的一行，包含两个整数 x0, y0，表示牛牛的出发位置（0 <= x0 < n, 0 <= y0 < m，左上角的坐标为 （0, 0），出发位置一定是 '.'）。之后的一行包含一个整数 k（0 < k <= 50）表示牛牛合法的步长数，接下来的 k 行，每行两个整数 dx, dy 表示每次可选择移动的行和列步长（-50 <= dx, dy <= 50）

输出描述:

输出一行一个数字表示最坏情况下需要多少次移动可以离开地牢，如果永远无法离开，输出 -1。以下测试用例中，牛牛可以上下左右移动，在所有可通行的位置.上，地牢出口如果被设置在右下角，牛牛想离开需要移动的次数最多，为3次。

示例1

输入

3 3
...
...
...
0 1
4
1 0
0 1
-1 0
0 -1

输出

2、code：已a

package schooloffer17;

import java.util.*;

/**
 * Created by caoxiaohong on 17/11/3 10:48.
 * <地牢逃脱/>
 * 考察算法:层序遍历BFS
 */
public class DungeonEscape {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        int n,m;//n行m列矩阵
        int x,y;//其实位置(x,y)
        int k;//牛牛合法的步长数 种类总数

        while(scanner.hasNext()){
            n=scanner.nextInt();
            m=scanner.nextInt();
            scanner.nextLine();//换行
            //输入地牢情况
            char[][] condition=new char[n][m];
            boolean[][] isVisited=new boolean[n][m];//当前节点是否被访问
            for(int i=0;i<n;i++){
                String tmp=scanner.nextLine();
                for(int j=0;j<m;j++){
                    condition[i][j]=tmp.charAt(j);
                    if(condition[i][j]=='X')
                        isVisited[i][j]=true;//不能被访问的点直接赋值为:已经被访问.
                }
            }

            x=scanner.nextInt();
            y=scanner.nextInt();
            k=scanner.nextInt();

            //输入合法步长情况
            int[][] steps=new int[k][2];
            for(int i=0;i<k;i++){
                steps[i][0]=scanner.nextInt();
                steps[i][1]=scanner.nextInt();
            }

            int front=-1,rear=-1;
            int last=0,level=0;
            Queue<String> queue=new LinkedList<String>();
            queue.add(x+","+y);
            isVisited[x][y]=true;
            rear++;
            while(!queue.isEmpty()){
                String[] xy=queue.poll().split(",");
                front++;
                for(int i=0;i<k;i++){
                    int tox=Integer.valueOf(xy[0])+steps[i][0];
                    int toy=Integer.valueOf(xy[1])+steps[i][1];
                    if(tox>=0 && tox<n && toy>=0 && toy<m && isVisited[tox][toy]==false){
                        queue.add(tox+","+toy);
                        isVisited[tox][toy]=true;
                        rear++;
                    }
                }
                if(front==last){
                    last=rear;
                    level++;
                }
            }
            if(level==1 || !isVisitedAll(isVisited))
                System.out.println(-1);
            else
                System.out.println(level-1);//level－1原因？因level表示层次数，而步数要比层次少1.如层次为3，需走2步到达终点。
        }
    }

    /**
     * 是否遍历完所有点
     * @param isVisited
     * @return
     */
    private  static boolean isVisitedAll(boolean[][] isVisited){
        int rows=isVisited.length;
        int cols=isVisited[0].length;
        for(int i=0;i<rows;i++){
            for(int j=0;j<cols;j++){
                if(isVisited[i][j]==false)
                    return false;
            }
        }
        return true;
    }
}