BFS解经典迷宫问题

BFS解经典迷宫问题

对于经典的迷宫问题,路径是没有权值不同之分的,对于这种问题,采用BFS更合适
下面放题目:
S是起点,G是终点,.是路径,#是墙
输入mn表示墙的行列
输入样例:

5 5
#S###
..##.
#.###
..###
..G##

输出结果:5
关于BFS,最近看了一个写的很好的博主,放上链接:图论(四)宽度优先搜索BFS
按照这个思路,我的代码如下:

#include <iostream>
#include <queue>
#include <algorithm>
#include <cstring>//memset头文件 
using namespace std;

int n,m;
char maze[10][10];//存储输入地图 
int vis[10][10];//标志节点是否走过 
int dx[4] = {1,0,0,1};
int dy[4] = {0,1,1,0};//上下左右四个方向遍历 
int sx,sy;//起点
int ex,ey;//终点
struct point{
	int x,y,setp;
};//当前点坐标以及距离 
void BFS()
{
	point p;
	p.setp = 1;
	p.x = sx;
	p.y = sy;//记录起点 
	queue<point> q;
	q.push(p);//起点入队 
	vis[sx][sy] = 1;//标记已路过 
	while(!q.empty()) 
	{
		p = q.front();//记录刚刚入队的数据 
		q.pop();//弹出刚刚入队的数据 
		if(p.x==ex&&p.y==ey)//到达终点 
		{
			cout<<p.setp;
			return ;
		}
		for(int i = 0;i<4;i++)
		{
			for(int j = 0;j<4;j++)
			{
				int x = p.x+dx[i];
				int y = p.y+dy[j];
				if(x>=0&&x<n&&y>=0&&y<m&&maze[x][y]!='#'&&!vis[x][y])//遍历刚刚那个点的上下左右 
				{
					point temp;
					temp.x = x;
					temp.y = y;
					temp.setp = p.setp+1;
					vis[x][y] = 1;
					q.push(temp);//符合条件入队,步数加一 
				}
			}
		}
	}
	cout<<-1;
}
int main()
{
	memset(vis,0,sizeof(vis));
 	cin>>n>>m;
 	for(int i = 0;i<n;i++)
 	{
 		for(int j = 0;j<m;j++)
 		{
 			cin>>maze[i][j];
 			if(maze[i][j] == 'S')
			{
				sx = i;
				sy = j;
			}
			if(maze[i][j]=='G')
			{
				ex = i;
				ey = j;
			}
		}
	}
	BFS();
	return 0;
}
### 使用C++实现BFS算法迷宫问题 #### 定义结构体存储节点信息 为了方便处理迷宫中的每一个位置,定义一个`Node`结构体用于保存当前坐标的横纵坐标、距离起始点的距离。 ```cpp struct Node { int x, y; int step; Node(int _x, int _y, int s) : x(_x), y(_y), step(s) {} }; ``` #### 初始化函数 创建初始化函数来读取迷宫的数据并设置访问标记数组。这有助于防止重复访问已经探索过的区域[^1]。 #### 主要逻辑流程 通过队列来进行层次遍历,每次从队首取出元素尝试向四个方向扩展;如果遇到边界外或是障碍物,则跳过此操作;当到达目标位置时立即返回结果;否则继续循环直到找到或确认无路可走为止。 ```cpp #include <iostream> #include <queue> using namespace std; const int MAXN = 105; bool vis[MAXN][MAXN]; // 访问标志位矩阵 int n, m, sx, sy, ex, ey; // 迷宫尺寸及起点终点坐标 char maze[MAXN][MAXN]; // 方向增量表 static const pair<int,int> dir[]={ {-1,0},{1,0},{0,-1},{0,1} }; void bfs() { queue<Node> q; memset(vis,false,sizeof(vis)); q.push(Node(sx,sy,0)); while(!q.empty()){ auto u=q.front(); q.pop(); if(u.x==ex && u.y==ey){ cout << "Minimum steps required: "<<u.step<<endl; return ; } for(auto& d:dir){ int nx=u.x+d.first ,ny=u.y+d.second; if(nx<0 || ny<0 || nx>=n||ny>=m ||maze[nx][ny]=='2'||vis[nx][ny]) continue; vis[nx][ny]=true; q.emplace(nx,ny,u.step+1); } } puts("No solution found."); } int main(){ cin>>n>>m; for(int i=0;i<n;++i) scanf("%s",maze[i]); cin >>sx>>sy>>ex>>ey; --sx;--sy;--ex;--ey;// 调整为基于零索引 bfs(); return 0; } ``` 上述程序实现了基本的广度优先搜索过程,并能够计算出由给定起点至任意指定目的地之间的最短路径长度。注意这里假设输入格式严格遵循描述说明[^3]。
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