### 献给阿尔吉侬的花束python版本——bfs

本文介绍了一种解决迷宫问题的算法,旨在帮助一只小白鼠(阿尔吉侬)找到到达奶酪的最短路径。通过使用Python实现的广度优先搜索(BFS),文章详细解释了如何遍历迷宫地图,标记已访问区域并计算到达目标所需的最小步数。如果无法到达奶酪,算法将返回特定消息。

【题目描述】
阿尔吉侬是一只聪明又慵懒的小白鼠,它最擅长的就是走各种各样的迷宫。今天它要挑战一个非常大的迷宫,研究员们为了鼓励阿尔吉侬尽快到达终点,就在终点放了一
块阿尔吉侬最喜欢的奶酪。现在研究员们想知道,如果阿尔吉侬足够聪明,它最少需要多少时间就能吃到奶酪。

迷宫用一个R×C的字符矩阵来表示。字符S表示阿尔吉侬所在的位置,字符E表示奶酪所在的位置,字符#表示墙壁,字符.表示可以通行。阿尔吉侬在1个单位时间内可以
从当前的位置走到它上下左右四个方向上的任意一个位置,但不能走出地图边界。

【输入】
第一行是一个正整数T(1 ≤ T ≤ 10),表示一共有T组数据。

每一组数据的第一行包含了两个用空格分开的正整数R和C(2 ≤ R, C ≤ 200),表示地图是一个R×C的矩阵。

接下来的R行描述了地图的具体内容,每一行包含了C个字符。字符含义如题目描述中所述。保证有且仅有一个S和E。

【输出】
对于每一组数据,输出阿尔吉侬吃到奶酪的最少单位时间。若阿尔吉侬无法吃到奶酪,则输出“oop!”(只输出引号里面的内容,不输出引号)。每组数据的输出结果
占一行。

【输入样例】
3
3 4
.S…
###.
…E.
3 4
.S…
.E…

3 4
.S…

…E.

【输出样例】
5
1
oop!

笔试中多次遇到,在网上多是源于信息学奥赛一本通的书中,以c++展示,这里用python编辑,看起来更为简洁:

思路:
1 首先找到S所在位置,从S出发,相当于每个元素相当于图中的一个节点,这个节点都有上下左右四个可达的相邻节点;设置时间矩阵(默认为-1)
2 s出发,然后将其相邻节点添加队列中(先判断这个节点是否是墙/是否越界,即是否可达)———由于二维数组,因此队列为两个,分别记录x/y坐标;
添加队列的同时,将新添加节点的时间矩阵时间修改;添加节点到队里时,判断是否为目标节点,如果是,直接返回最短时间结束;如果不是,继续添加
3 结束后,没有遇到奶酪,返回oop!

from collections import deque
def aer(s, r, c):
    # s是字符串数组,r是行数,c是列数
    x_deque = deque([]) # x队列
    y_deque = deque([]) # y队列
    time_a = [[-1 for i in range(c)] for j in range(r)] # 时间矩阵
    
    # 寻找S的位置
    for i in range(r):
        if 'S' in s[i]:
            y_deque.append(s[i].index('S'))
            x_deque.append(i)
            time_a[i][y_deque[-1]] = 0 
    y_n = [-1,0,1,0] # 相邻节点是左上右下
    x_n = [0,-1,0,1]
    
    while len(x_deque)>0:
        x0 = x_deque.popleft()
        y0 = y_deque.popleft()
        for i in range(4):
            x = x0 + x_n[i]
            y = y0 + y_n[i]
            if x>=0 and x<r and y>=0 and y<c: # 不越界
                if time_a[x][y] == -1: # 未访问
                    # print('position',x,y )
                    if s[x][y]=='.': # 可通行
                        time_a[x][y] = time_a[x0][y0] + 1
                        x_deque.append(x)
                        y_deque.append(y)
                    if s[x][y]=='E':
                        return time_a[x0][y0]+1
    return 'oop!'


# 阿尔吉农的花束
import sys
try:
    while True:
        
        
        line1 = sys.stdin.readline().strip()
        t = int(line1)
        for i in range(t):
            s = []
            line2 = sys.stdin.readline().strip()
            r, c = map(int, line2.split())
            for j in range(r):
                line = sys.stdin.readline().strip()
                s.append(line)
            print(aer(s, r, c))
except:
    pass

以上。小白第一篇。

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