12569 - Planning mobile robot on Tree (EASY Version)

最新推荐文章于 2023-02-28 20:44:50 发布

hyqsblog

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本文通过BFS算法解决石头与机器人移动最短步数的问题，避免了DFS的局限性，通过二进制表示状态空间，优化内存使用，最终实现高效的路径搜索。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

这里写图片描述

我有话说：
这是一道bfs。因为他要移动每一个石头或者机器人。换成dfs的话，一个是不知道目标状态（最小步数），二是容易爆栈。既然是bfs，那么要考虑一下如何判重，想法是转换成二进制，对于编号上的格子是否有石头或者机器人采用1或0表示。但是，数组开太小会RE太大会TLE，后来看了一个大神的题解，选择了一个恰好的maxstate。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <queue>
#include <algorithm>
#include <cstring>

using namespace std;
struct State{
   int robot,tree,d;
   int x,y;
};
const int maxstate=(1<<15)*15+10;
int T,n,m,s,t,kase=1,init_tree,vis[1<<15][15];
vector<int>G[20];
State st[maxstate];
int fa[maxstate];
void Init()
{
    scanf("%d%d%d%d",&n,&m,&s,&t);
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    memset(fa,0,sizeof(fa));
    for(int i=0;i<20;i++)G[i].clear();
    init_tree=0;//清空变量
    s--;t--;
    for(int i=0;i<m;i++)
    {
        int stone;
        scanf("%d",&stone);
        init_tree|=(1<<(stone-1));//节省空间，全部-1
    }
    init_tree|=(1<<s);
    int a,b;
    for(int i=0;i<n-1;i++)
    {
        scanf("%d%d",&a,&b);
        G[a-1].push_back(b-1);
        G[b-1].push_back(a-1);
    }
}
void print(int ans){
     if(fa[ans])print(fa[ans]);
     printf("%d %d\n",st[ans].x+1,st[ans].y+1);
}

int solve(){
     int front=0,rear=1;
     State& start=st[front];
     start.d=0;
     start.robot=s;
     start.tree=init_tree;
     start.x=start.y=0;
     fa[front]=-1;
     while(front<rear)
     {
         State& u=st[front];
         if(u.robot==t){// 得解
            printf("%d\n",u.d);
            print(front);
            return 1;
         }
         for(int i=0;i<n;i++)if(u.tree&(1<<i))//有机器人或石头
            for(int j=0;j<G[i].size();j++){
                if(u.tree&(1<<G[i][j]))continue;//有障碍
                State& v=st[rear];
                v.d=u.d+1;
                v.robot=u.robot;
                v.tree=u.tree-(1<<i)+(1<<G[i][j]);//移动
                if(i==u.robot)v.robot=G[i][j];
                if(vis[v.tree][v.robot])continue;
                vis[v.tree][v.robot]=1;
                fa[rear]=front;
                v.x=i;
                v.y=G[i][j];
                rear++;
            }
        front++;
     }
     printf("-1\n");
     return 0;
}
int main()
{
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {
        Init();
        printf("Case %d: ",kase++);
        solve();
        printf("\n");
    }
    return 0;
}