/ 回溯法倒是不难理解,大家可以叫我迷宫大师了 /
题目
A maze is to be represented by a 12*12 array composed of three values: Open, Wall, or Exit. There is one exit from the maze. Write a program to determine whether it is possible to exit the maze from the starting point (any open square can be a starting point). You may move vertically and horizontally to any adjacent open square(左右上下四个方向). You may not move to a square containing a wall. The input consists of a series of 12 lines of 12 characters each, representing the contents of each square in the maze. The characters are O, W, or E.
【输入】 12×12的迷宫方阵,每个格子的可能取值有:O, W, or E,输入数据能够确保迷宫只有一个出口。
任意3个起点的坐标,格式如下(x,y)。其中x为纵坐标,y为横坐标,起始坐标从左上角的格子开始,坐标起始值为0.
【输出】
起点到出口的最短路径长度(经过多少个方格),若起点无法到达出口则输出-1。起始节点和结束节点都算入路径长度的计算。
例如:
【输入】
O W O W O W O O W O W O
O W O W W W W O W O O E
O W W W O O O O O O O O
W W W O O O O W W W O W
O O O O W W W O O O O O
O O W O W O W O W O W W
O W W O O O W W O O O W
O O W O O W W W O O O O
O O O W O O O O W W W W
W W W O O O O W W W O O
O W W W W O O O O O W W
W W W O O O O O W W W W
(0,0) (5,7) (7,8)
【输出】
-1 9 10
【解释】
输出表示第一个点(0,0)无法到达出口;
第二个点(5,7)到达出口的最短路径是9;
第三个点(7,8)到达出口的最短路径是10;
解题思路
首先构造一个maze类,成员函数里面包含迷宫的创建,清理和读取步数,把棋盘、步数和出口坐标作为成员变量。棋盘大小限定了是12*12,为了不考虑出界,我们认为加上边界,即将棋盘存在14*14的数组里。之后读取棋盘,设置为两种状态,1是墙,不能走,0是通路可以走。这都是很基础的。
然后就是关键的回溯法走迷宫。先将当前点设置为1,即不可通行状态,然后再递归调用函数,分别向上下左右四个方向出发,返回上一级函数的时候再将那个点重置为0。
base case有两个,一是此路不通,直接返回上层节点;二是走到终点,将所用步数(递归调用树深度)和原步数比较,存小的那个。
不过个人感觉这样做的效率挺低,还存在一定的优化空间。
ac代码
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */
class Maze
{
public:
Maze();//初始化
void createmaze();//创建迷宫
void solve(int x,int y,int cnt);//走迷宫
int getstep();//获取步数
void init();//初始化
private:
int maze[14][14];
int tempmaze[14][14];
int step;//步数
int ox,oy;//出口坐标
};
Maze::Maze()
{
step=10000;
}
void Maze::init()
{
step=10000;
}
void Maze::createmaze()
{
char opr;
for(int i=0;i<14;i++)
{
maze[0][i]=maze[i][0]=maze[13][i]=maze[i][13]=1;
}
for(int i=1;i<13;i++)
{
for(int j=1;j<13;j++)
{
cin >> opr;
if(opr=='W')
maze[i][j]=1;
else if(opr=='O')
maze[i][j]=0;
else
{
maze[i][j]=0;
ox=i;
oy=j;
}
}
}
}
void Maze::solve(int x,int y,int cnt)
{
if(maze[x][y]!=0) //此路不通
return;
if(x==ox&&y==oy)//走出迷宫
{
step=min(cnt,step);
return;
}
maze[x][y]=1;
//四个方向探索
if(x>=1)
solve(x-1,y,cnt+1);
if(y<=12)
solve(x,y+1,cnt+1);
if(x<=12)
solve(x+1,y,cnt+1);
if(y>=1)
solve(x,y-1,cnt+1);
maze[x][y]=0;
return;
}
int Maze::getstep()
{
return step;
}
int main(int argc, char** argv)
{
Maze a;
a.createmaze();
for(int i=0;i<3;i++)
{
a.init();
int x,y;
char c;
cin >> c >> x >> c >> y >> c;
a.solve(x+1,y+1,0);
if(a.getstep()==10000)
cout << "-1" << " ";
else
cout << a.getstep()+1 << " ";
}
return 0;
}