hdu-1010 Tempter of the Bone(DFS+奇偶剪枝)

本文介绍了一道经典迷宫逃逸问题——HDU-1010,通过深度优先搜索(DFS)结合奇偶剪枝技巧解决。探讨了如何在限定时间内找到从起点到终点的路径,同时避免重复访问已走过的位置。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

hdu-1010 Tempter of the Bone(DFS+奇偶剪枝)

题目描述

Tempter of the Bone

Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 109915 Accepted Submission(s): 29877

Problem Description
The doggie found a bone in an ancient maze, which fascinated him a lot. However, when he picked it up, the maze began to shake, and the doggie could feel the ground sinking. He realized that the bone was a trap, and he tried desperately to get out of this maze.

The maze was a rectangle with sizes N by M. There was a door in the maze. At the beginning, the door was closed and it would open at the T-th second for a short period of time (less than 1 second). Therefore the doggie had to arrive at the door on exactly the T-th second. In every second, he could move one block to one of the upper, lower, left and right neighboring blocks. Once he entered a block, the ground of this block would start to sink and disappear in the next second. He could not stay at one block for more than one second, nor could he move into a visited block. Can the poor doggie survive? Please help him.

Input
The input consists of multiple test cases. The first line of each test case contains three integers N, M, and T (1 < N, M < 7; 0 < T < 50), which denote the sizes of the maze and the time at which the door will open, respectively. The next N lines give the maze layout, with each line containing M characters. A character is one of the following:

‘X’: a block of wall, which the doggie cannot enter;
‘S’: the start point of the doggie;
‘D’: the Door; or
‘.’: an empty block.

The input is terminated with three 0’s. This test case is not to be processed.

Output
For each test case, print in one line “YES” if the doggie can survive, or “NO” otherwise.

Sample Input
4 4 5
S.X.
..X.
..XD
….
3 4 5
S.X.
..X.
…D
0 0 0

Sample Output
NO
YES

题目理解

​ doggie起始位置为S,’X’标记为墙,’.’标记为可以行走的路,’D’则是出口。在开始时,从输入给出时间T,要寻找这样一条路,使得doggie在第T秒到达’D’位置,若存在则视为doggie存活,反之视为死亡。

​ 注意,S并不一定是迷宫的(0, 0)位置,且不是在T时间内到达’D’,而是在T时间刚好到达’D’。

​ 寻路过程中,访问过的路不能重复访问。

简单DFS

​ 有了上面的理解,很容易就可以构造出简单的DFS结构去处理这个问题。

void dfs(int x, int y, int time)
{
    if (flag) {
        return ;
    }
    else if (x == ex && y == ey && time == 0) {  //ex、ey记录'D'位置
        flag = 1;
        return ;
    }

    int i;
    for (i = 0; i < 4; ++i) {
        int tx = x + dir[i][0];
        int ty = y + dir[i][1];

        if (tx >= 0 && tx < n && ty >= 0 && ty < m) {  //位置的判断,不能数组越界
            if (maze[tx][ty] != 'X' && !visit[tx][ty]) {  //访问过的路不能再走
                visit[tx][ty] = 1;  //回溯的过程
                dfs(tx, ty, time - 1);  //不能time++或者++time,否则会造成回溯时time被改变
                visit[tx][ty] = 0;
            }
        }
    }
}

​ 这样写能得到正确结果,但提交之后是会超时的。所以需要做一些剪枝处理。下面就来说一下用到的剪枝手段。

奇偶剪枝

​ 题目有一个前提条件,doggie只能以上下左右4个方向移动,不能以对角线方向移动,所以在这里就可以使用到奇偶剪枝了。对于奇偶剪枝,先来了解一下基本用法:

假定有一个矩阵A(如下图):

奇偶剪枝示意图

由图可知,矩阵任意元素相邻元素都与其不相同,仅移动1步,到达的位置的元素必定是与当前元素不同的元素,举个例子,任意位置上的0,仅移动1步,所到达的所有可能位置都是1,对于任意位置上的1同理。因此,若要从0到0,或者从1到1,必定至少需要偶数步。

​ 将奇偶剪枝应用到这题中,还需要另一个概念,曼哈顿距离。

​ 曼哈顿距离计算的是绝对轴距和,公式定义如下:

|x1 - x2| + |y1 - y2|

​ 这里我也用一个图来说明一下为什么曼哈顿距离在这里使用是有效的:

曼哈顿距离示意图

​ 图中表示的红、蓝和黄线的曼哈顿距离是相等的。

​ 基于曼哈顿距离与奇偶剪枝,在代码中可以做处理的部分就有2处:

  1. 起始状态时,即dfs执行之前先判断D是否不可达,对于不可达的情况则不需要执行dfs寻路了,具体操作是计算曼哈顿距离dis,将其与给定时间t求和,并对2求模,代码如下:
        int dis = abs(ex - sx) + abs(ey - sy);
        if ((dis + t) % 2 != 0) {  //若可达,则dis与t应该是同奇或者同偶的,因此和必定为偶数
            printf("NO\n");
            continue;
        }
  1. dfs过程中,动态计算当前位置与D的曼哈顿距离,并判断是否大于移动到当前位置所剩时间time,代码如下:
        int dis = abs(ex - x) + abs(ey - y);
        if (dis > time) {  //剩余时间不足,应该剪枝
            return ;
        }

其他一些剪枝

​ 还有一些剪枝的部分,比如判断当前位置时间是否耗尽之类的,就不说了,比较基本的判断。

完整代码实现

​ 对于1010这题,关键点也在代码中注释了,下面给出完整代码实现:

//
//  main.cpp
//  hdu1010
//
//  Created by Morris on 16/7/21.
//  Copyright © 2016年 Morris. All rights reserved.
//

#include <cstdio> 
#include <cstring> 
#include <cstdlib>

#define MAX_SZ 7

namespace {
    using std::scanf;
    using std::printf;
    using std::memset;
    using std::abs;
}

int flag = 0;
int n, m, t;
int sx = 0, sy = 0;
int ex = 0, ey = 0;
char maze[MAX_SZ][MAX_SZ] = { 0 };
int visit[MAX_SZ][MAX_SZ] = { 0 };
/* up, right, down, left */
int dir[4][2] = { { 0, -1 }, { 1, 0 }, { 0, 1 }, { -1, 0 } };

void dfs(int x, int y, int time);

int main(int argc, const char *argv[])
{
    int i, j;
    while (~scanf("%d%d%d", &n, &m, &t)) {
        if (n == 0 && m == 0 && t == 0) {
            break;
        }

        for (i = 0; i < n; ++i) {
            scanf("%s", maze[i]);
        }

        for (i = 0; i < n; ++i) {
            for (j = 0; j < m; ++j) {
                if (maze[i][j] == 'S') {
                    sx = i;
                    sy = j;
                }
                if (maze[i][j] == 'D') {
                    ex = i;
                    ey = j;
                }
            }
        }

        int dis = abs(ex - sx) + abs(ey - sy);
        if ((dis + t) % 2 != 0) {  //可达性判断
            printf("NO\n");
            continue;
        }

        memset(visit, 0, sizeof(visit));
        flag = 0;
        visit[sx][sy] = 1;
        dfs(sx, sy, t);
        if (flag == 1) {
            printf("YES\n");
        }
        else {
            printf("NO\n");
        }
    }

    return 0;
}

void dfs(int x, int y, int time)
{
    if (flag) {
        return ;
    }
    else if (time < 0) {  //时间耗尽,并未到达D
        return ;
    }
    else if (x == ex && y == ey && time == 0) {  //恰好到达D
        flag = 1;
        return ;
    }

    int dis = abs(ex - x) + abs(ey - y);
    if (dis > time) {  //剩余时间不足
        return ;
    }

    int i;
    for (i = 0; i < 4; ++i) {
        int tx = x + dir[i][0];
        int ty = y + dir[i][1];

        if (tx >= 0 && tx < n && ty >= 0 && ty < m) {  //位置判断,数组不能越界
            if (maze[tx][ty] != 'X' && !visit[tx][ty]) {  //不能移动到走过的路
                visit[tx][ty] = 1;  //回溯过程
                dfs(tx, ty, time - 1);  //不能time++或者++time,否则会造成回溯时time被改变
                visit[tx][ty] = 0;
            }
        }
    }
}
内容概要:本文介绍了奕斯伟科技集团基于RISC-V架构开发的EAM2011芯片及其应用研究。EAM2011是一款高性能实时控制芯片,支持160MHz主频和AI算法,符合汽车电子AEC-Q100 Grade 2和ASIL-B安全标准。文章详细描述了芯片的关键特性、配套软件开发套件(SDK)和集成开发环境(IDE),以及基于该芯片的ESWINEBP3901开发板的硬件资源和接口配置。文中提供了详细的代码示例,涵盖时钟配置、GPIO控制、ADC采样、CAN通信、PWM输出及RTOS任务创建等功能实现。此外,还介绍了硬件申领流程、技术资料获取渠道及开发建议,帮助开发者高效启动基于EAM2011芯片的开发工作。 适合人群:具备嵌入式系统开发经验的研发人员,特别是对RISC-V架构感兴趣的工程师和技术爱好者。 使用场景及目标:①了解EAM2011芯片的特性和应用场景,如智能汽车、智能家居和工业控制;②掌握基于EAM2011芯片的开发板和芯片的硬件资源和接口配置;③学习如何实现基本的外设驱动,如GPIO、ADC、CAN、PWM等;④通过RTOS任务创建示例,理解多任务处理和实时系统的实现。 其他说明:开发者可以根据实际需求扩展这些基础功能。建议优先掌握《EAM2011参考手册》中的关键外设寄存器配置方法,这对底层驱动开发至关重要。同时,注意硬件申领的时效性和替代方案,确保开发工作的顺利进行。
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