對於搜索樹分支很多且有明確起點和終點的情況時，可以采用雙向搜索來減小搜索樹的大小。
對於雙向BFS來說，與單向最大的不同是雙向BFS需要按層擴展，表示可能到達的區域。而單向BFS則是按照單個節點進行擴展，因為只有當前狀態。

代碼如下：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=810;

char mp[maxn][maxn];
int n,m,tot,step,f;
struct node{
    int x,y;
}boy,girl,ghost[2];
queue<node> q[2];//兩個隊列
bool vis[2][maxn][maxn];//兩個表示可達性

void init(){
    tot=0;
    while(q[0].size())q[0].pop();
    while(q[1].size())q[1].pop();
    memset(vis,0,sizeof(vis));
}

void read_and_parse(){
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++){
        scanf("%s",mp[i]+1);
        for(int j=1;j<=m;j++){
            if(mp[i][j]==‘M‘)boy=(node){i,j};
            if(mp[i][j]==‘G‘)girl=(node){i,j};
            if(mp[i][j]==‘Z‘)ghost[tot++]=(node){i,j};
        }
    }
}

bool right(int x,int y){
    if(x<1||x>n||y<1||y>m||mp[x][y]==‘X‘)return 0;
    if(abs(x-ghost[0].x)+abs(y-ghost[0].y)<=step<<1)return 0;
    if(abs(x-ghost[1].x)+abs(y-ghost[1].y)<=step<<1)return 0;
    return 1;
}

const int dx[]={0,0,1,-1};
const int dy[]={1,-1,0,0};

bool bfs(int idx){
    int size=q[idx].size();
    while(size--){
        node now=q[idx].front();q[idx].pop();
        if(!right(now.x,now.y))continue;//查看當前狀態是否合法

        for(int i=0;i<4;i++){
            int x=now.x+dx[i],y=now.y+dy[i];
            if(!right(x,y)||vis[idx][x][y])continue;
            if(vis[1-idx][x][y])return 1;
            vis[idx][x][y]=1;
            q[idx].push((node){x,y});
        }
    }
    return 0;
}

void solve(){
    step=0,f=0;
    q[0].push((node){boy.x,boy.y});
    q[1].push((node){girl.x,girl.y});

    while(q[0].size()||q[1].size()){
        ++step;
        for(int i=1;i<=3;i++)if(bfs(0)){f=1;break;}//每次擴展三層，表示走三步可能到達的狀態
        if(bfs(1)){f=1;break;}
    }

    if(f)printf("%d\n",step);
    else puts("-1");
}

int main(){
    int T;scanf("%d",&T);
    while(T--){
        init();
        read_and_parse();
        solve();
    }
    return 0;
}
 

【HDU3085】nightmare2 雙向BFS