第十届蓝桥杯C/C++ B组——迷宫(代码解释很详细)

本文介绍了一种解决复杂迷宫问题的方法,通过DFS深度优先搜索找到从入口到出口的最短路径。给出了一段C++代码实现,并展示了在30x50的迷宫中找到的最短步数最少且字典序最小的路径。该算法适用于寻找网格环境中两点间的最短路径问题。

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本题总分:15 分

【问题描述】 下图给出了一个迷宫的平面图,其中标记为 1 的为障碍,标记为 0 的为可 以通行的地方。

010000 
000100 
001001 
110000 

迷宫的入口为左上角,出口为右下角,在迷宫中,只能从一个位置走到这 个它的上、下、左、右四个方向之一。

对于上面的迷宫,从入口开始,可以按DRRURRDDDR 的顺序通过迷宫, 一共 10 步。其中 D、U、L、R 分别表示向下、向上、向左、向右走

对于下面这个更复杂的迷宫(30 行 50 列),请找出一种通过迷宫的方式, 其使用的步数最少,在步数最少的前提下,请找出字典序最小的一个作为答案。 请注意在字典序D<L<R<U

01010101001011001001010110010110100100001000101010
00001000100000101010010000100000001001100110100101
01111011010010001000001101001011100011000000010000
01000000001010100011010000101000001010101011001011
00011111000000101000010010100010100000101100000000
11001000110101000010101100011010011010101011110111
00011011010101001001001010000001000101001110000000
10100000101000100110101010111110011000010000111010
00111000001010100001100010000001000101001100001001
11000110100001110010001001010101010101010001101000
00010000100100000101001010101110100010101010000101
11100100101001001000010000010101010100100100010100
00000010000000101011001111010001100000101010100011
10101010011100001000011000010110011110110100001000
10101010100001101010100101000010100000111011101001
10000000101100010000101100101101001011100000000100
10101001000000010100100001000100000100011110101001
00101001010101101001010100011010101101110000110101
11001010000100001100000010100101000001000111000010
00001000110000110101101000000100101001001000011101
10100101000101000000001110110010110101101010100001
00101000010000110101010000100010001001000100010101
10100001000110010001000010101001010101011111010010
00000100101000000110010100101001000001000000000010
11010000001001110111001001000011101001011011101000
00000110100010001000100000001000011101000000110011
10101000101000100010001111100010101001010000001000
10000010100101001010110000000100101010001011101000
00111100001000010000000110111000000001000000001011
10000001100111010111010001000110111010101101111000

AC代码如下:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n=30,m=50;
int minn=0x3f3f3f3f;//定义一个最大值
int mins[80][80];//存储到达每个点最短步数
int next[4][2]={{1,0},{0,-1},{0,1},{-1,0}};//题上要求字典序最小给定的顺序为D<L<R<U,即下,左,右,上
char map1[80][80];
char a[2000],str[5]={'D','L','R','U'};//此处同理要字典序最小
int book[80][80];

void dfs(int x,int y,int step){
	int i,k,tx,ty;
	if(x==n-1&&y==m-1){
		minn=min(minn,step);
		for(i=0;i<minn;i++)
			printf("%c",a[i]);//输出所走的最短路径
		printf("\n");
		return;
	}
	for(k=0;k<4;k++){
		tx=x+next[k][0];
		ty=y+next[k][1];
		if(tx<0||ty<0||tx>n-1||ty>m-1||step+1>=mins[tx][ty])
			continue;
		if(book[tx][ty]==0 && map1[tx][ty]=='0'){
			book[tx][ty]=1;
			mins[tx][ty]=step+1;//存储到达每个点的最短步数
			a[step]=str[k];//存储相应的走的字母,因为我的next数组与str数组是对应的所以此处可以用str[k]表示当前走的方向
			dfs(tx,ty,step+1);
			book[tx][ty]=0;
		}
	}
}
int main(){
	int i,j;
	for(i=0;i<n;i++)
		scanf("%s",map1[i]);
	memset(book,0,sizeof(book));
	memset(mins,0x3f3f3f3f,sizeof(mins));
	book[0][0]=1;
	dfs(0,0,0);
	return 0;
}

答案为:
DDDDRRURRRRRRDRRRRDDD
LDDRDDDDDDDDDDDDRDDRR
RURRUURRDDDDRDRRRRRRD
RRURRDDDRRRRUURUUUUUU
ULULLUUUURRRRUULLLUUUU
LLUUULUURRURRURURRRDD
RRRRRDDRRDDLLLDDRRDDR
DDLDDDLLDDLLLDLDDDLDDR
RRRRRRRRDDDDDDRR

### 蓝桥杯第十届BC++题目分析 #### 题目描述 蓝桥杯第十届BC++比赛涉及多个算法和编程技巧的应用。以下是几道典型题目的解题思路及其代码实现。 --- #### 1. **最大降雨量** 这是一道典型的动态规划问题,目标是计算序列中的某个特定值。通过循环迭代的方式逐步求解最终结果。 ##### 解题思路 定义变量 `a`, `b`, 和 `c` 来存储前三个数的值,并依次更新这些变量直到达到指定次数。每次更新时取模运算以减少数值范围[^1]。 ##### 代码实现 ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int a = 1, b = 1, c = 1, d; for (int i = 4; i <= 20190324; i++) { d = (a + b + c) % 10000; a = b; b = c; c = d; } cout << d << endl; return 0; } ``` --- #### 2. **数字转换为字符串** 此题要求将给定整数映射成对应的英文字母合表示形式。例如,输入 `2019` 输出其对应的字母串。 ##### 解题思路 利用除法与取模操作分解数字每一位上的贡献值,并将其转化为相应的字符。需要注意的是处理边界情况以及保持正确的顺序输出结果[^2]。 ##### 代码实现 ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { char str[3]; int n; cin >> n; int m, i = 0; while (n > 0) { m = n % 26; n /= 26; if (m == 0) { // 特殊处理 'Z' m = 26; n -= 1; } char a = m + 'A' - 1; str[i++] = a; } for (int j = i - 1; j >= 0; j--) cout << str[j]; return 0; } ``` --- #### 3. **迷宫最短路径** 该问题是关于寻找从起点到终点的一条最优路线,需满足条件是最短距离且具有最小字典序排列方向指示符集合。 ##### 解题思路 采用广度优先搜索(BFS),记录访问节点过程中所采取的动作方向。当找到目标位置后回溯构建完整的行动指令列表并反向打印出来确保符合要求[^3]。 ##### 代码实现 ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int dx[] = {1, 0, 0, -1}; const int dy[] = {0, -1, 1, 0}; const char dir_char[] = {'D', 'L', 'R', 'U'}; bool vis[10][10]; pair<int, int> pre_dir[10][10]; void bfs(pair<int, int> start, pair<int, int> end) { queue<pair<int, int>> q; memset(vis, false, sizeof(vis)); q.push(start); vis[start.first][start.second] = true; while (!q.empty()) { auto cur = q.front(); q.pop(); if (cur == end) break; for (int k = 0; k < 4; ++k) { int nx = cur.first + dx[k], ny = cur.second + dy[k]; if (nx < 0 || nx >= 10 || ny < 0 || ny >= 10 || vis[nx][ny]) continue; vis[nx][ny] = true; pre_dir[nx][ny] = make_pair(cur.first, cur.second); q.push({nx, ny}); } } } string reconstruct_path(pair<int, int> start, pair<int, int> end) { string path = ""; vector<char> steps; pair<int, int> current = end; while (!(current == start)) { pair<int, int> prev = pre_dir[current.first][current.second]; for (int k = 0; k < 4; ++k) { if ((prev.first + dx[k] == current.first) && (prev.second + dy[k] == current.second)) { steps.emplace_back(dir_char[k]); break; } } current = prev; } reverse(steps.begin(), steps.end()); for(auto ch : steps){ path += ch; } return path; } int main(){ pair<int,int> s={0,0},e={9,9}; // 假设起始点(0,0), 终点(9,9) bfs(s,e); cout<<reconstruct_path(s,e)<<endl; return 0; } ``` --- #### 总结 上述三类问题涵盖了不同类型的算法设计模式——包括但不限于简单的数学逻辑推理、字符串编码转化以及复杂的图论基础应用等知识点。希望以上解答能够帮助理解如何有效解决此类竞赛型试题。
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