洛谷日记 Day 3 BFS模板

本文介绍了一道关于迷宫的广度优先搜索(BFS)算法题,通过模板实现,适用于初学者。题目要求在0和1组成的迷宫中,从指定起点出发,计算能够到达的格子数量。

P1141 01迷宫

一篇广度优先搜索的模板题,很简单,适合我这种菜鸡去刷。


题目描述

有一个仅由数字0与1组成的 n×n格迷宫。若你位于一格0上,那么你可以移动到相邻44格中的某一格1上,同样若你位于一格1上,那么你可以移动到相邻4格中的某一格0上。

你的任务是:对于给定的迷宫,询问从某一格开始能移动到多少个格子(包含自身)。

输入输出格式

输入格式:

 

第1行为两个正整数n,m。

下面nn行,每行n个字符,字符只可能是0或者1,字符之间没有空格。

接下来m行,每行22个用空格分隔的正整数i,j,对应了迷宫中第i行第j列的一个格子,询问从这一格开始能移动到多少格。

 

输出格式:

 

m行,对于每个询问输出相应答案。

 

输入输出样例

输入样例#1: 复制

2 2
01
10
1 1
2 2

输出样例#1: 复制

4
4

说明

所有格子互相可达。

对于20%的数据,n≤10;

对于40%的数据,n≤50;

对于50%的数据,m≤5;

对于60%的数据,n≤100,m≤100;

对于100%的数据,n≤1000,m≤100000。


个人思路

简单的广度优先搜索,直接套模板就可以AC的题。需要注意的就是读取迷宫地图数据时需要使用char[][]存入数据。在就是注意一下匹配规则为相邻的不同的字符。其他就是套模板了。


题解代码

#include<bits/stdc++.h>//万用头文件 
using namespace std;
const int MAXN=1010;
char a[MAXN][MAXN];
int visit[MAXN][MAXN];
int flag[MAXN*MAXN];
struct node{
	int x,y;
};

int w[4][2]={{1,0},{-1,0},{0,1},{0,-1}};

int main()
{		
	memset(visit,0,sizeof(visit));
	memset(flag,0,sizeof(flag));
	int n,m;
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=n;j++){
			cin>>a[i][j];
		}
	}
	int x,y;
	int d=0;	
	while(m--){		
		cin>>x>>y;
		if(flag[visit[x][y]]!=0){
			cout<<flag[visit[x][y]]<<endl;
			continue;
		}	
		d++;
		queue<node> q;
		node n1;
		n1.x=x;
		n1.y=y;
		visit[x][y]=d;
		q.push(n1);
		int ans=1;
		while(!q.empty()){
			n1 = q.front();
			q.pop();
			x = n1.x;
			y = n1.y;			
			for(int i=0;i<4;i++){
				node n2;
				n2.x=x+w[i][0];
				n2.y=y+w[i][1];
				if(n2.x>0 && n2.x<=n && n2.y>0 && n2.y<=n && a[x][y]!=a[n2.x][n2.y] && visit[n2.x][n2.y]==0 ){				
					visit[n2.x][n2.y]=d;
					ans++;
					q.push(n2);
				}
			}
		}
		flag[d]=ans;
		cout<<flag[visit[x][y]]<<endl;
	}
    return 0;
}

 

### 解决方案 对于 P1331 海战问题,采用广度优先搜索(BFS)是一种有效的方法来遍历整个地图并统计符合条件的矩形区域数量。下面提供了一种基于Java语言的具体实现方法。 #### 初始化与输入读取 程序开始时需定义必要的变量用于存储地图数据以及访问标志位数组。通过标准输入获取地图尺寸N和M,并逐行读入字符矩阵表示的地图信息[^2]。 ```java import java.util.*; public class Main { static char[][] map; static boolean[][] visited; public static void main(String[] args) throws Exception { Scanner sc = new Scanner(System.in); int N = sc.nextInt(); // 行数 int M = sc.nextInt(); // 列数 map = new char[N][]; visited = new boolean[N][M]; for (int i = 0; i < N; ++i){ String line = sc.next(); map[i] = line.toCharArray(); } solve(N, M); } private static void solve(int n, int m) { int count = 0; Queue<int[]> queue = new LinkedList<>(); for (int row = 0; row < n; ++row) { for (int col = 0; col < m; ++col) { if (!visited[row][col]) { if (&#39;.&#39; == map[row][col]){ continue; } else{ if(isRectangle(queue, row, col)){ count++; } } } } } System.out.println(count); } } ``` #### 广度优先搜索函数设计 为了判断某个连通块是否构成合法矩形,在遇到未访问过的&#39;X&#39;位置启动一次BFS过程。此过程中不仅记录下该连通区域内所有坐标点,还同步验证其形状特性——即边界处应全部由&#39;X&#39;组成而内部为空白或已处理过的位置[^4]。 ```java private static final int[] dx = {-1, 1, 0, 0}; private static final int[] dy = {0, 0, -1, 1}; private static boolean isRectangle(Queue<int[]> q, int startRow, int startCol){ q.offer(new int[]{startRow, startCol}); visited[startRow][startCol] = true; List<int[]> points = new ArrayList<>(); while(!q.isEmpty()){ int[] curPos = q.poll(); points.add(curPos); for (int dir = 0; dir < 4; ++dir){ int newRow = curPos[0]+dx[dir], newCol=curPos[1]+dy[dir]; if(inBounds(map.length,map[0].length,newRow,newCol)&&!visited[newRow][newCol]&&map[newRow][newCol]==&#39;X&#39;){ visited[newRow][newCol]=true; q.offer(new int[]{newRow, newCol}); } } } return checkShape(points.toArray((new int[points.size()][]))); } // 辅助函数:检查给定点集组成的图形是否满足矩形条件 static boolean checkShape(int[][] shapePoints){...} // 需要自行补充逻辑 ``` #### 形状校验辅助功能编写 最后一步是在`checkShape()`中完成对收集到的所有节点坐标的几何属性检验工作,确保它们确实组成了一个完整的矩形结构而不是其他不规则形态。这部分具体实现在这里省略了,读者可以根据题目描述中的要求独立思考如何构建相应的判定准则。
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