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走迷宮--圖的搜尋(bfs)並記錄路徑

題目描述:

一個網格迷宮由n行m列的單元格組成,每個單元格要麼是空地(用1表示),要麼是障礙物(用0來表示)。你的任務是找一條從起點到終點的最短步數和移動序列,其中UDLR表示上下左右操作。任何時候都不能在障礙物格子中,也不能走到迷宮之外。起點和終點保證都是空地。n,m<100。

樣例輸入:

6 5

11011

10111

10100

10111

11101

11111

樣例輸出:

9

DDDDDRRRR

解題思路:

較上一個文章來說,只是多了輸出路徑,這裡既然題目沒規定入口出口,為了方便起見,我人為的把入口和出口規定為左上角和右下角。記錄路徑即需要知道終點是由那個點走到的,而這個點的上一個點也需要知道……所以就記錄下每個點的父節點和相應的操作,然而準備輸出路徑的時候又遇到了一個問題:從出口一步步向上尋找,是一個倒著的,怎麼才能正著輸出呢?先進後出這個特點是棧對應的特點,而遞迴類似棧,所以利用遞迴的方式,達到按順序輸出的目的。

程式碼:

#include<cstdio>
#include<queue>
#include<iostream>
using namespace std;

char mmap[10][10]={};
int vis[10][10]={};
int n,m;
int xx[4]={1,0,0,-1};//下、右、左、上
int yy[4]={0,1,-1,0};

struct node
{
    int x,y;
    int t;//t表示走到這個格子用的步數
};

struct father
{
    int x,y;//當前格子的父節點座標
    char cz;//由什麼操作到達的這個格子
};

queue<node> q;
node s,f;

father lj[10][10];//記錄路徑

int bfs()
{
    int i,j;
    s.x=0;s.y=0;s.t=0;
    f.x=n-1;f.y=m-1;
    q.push(s);
    lj[s.x][s.y].x=1000;//因為m,n<=100
    lj[s.x][s.y].y=1000;
    lj[s.x][s.y].cz=0;
    vis[s.x][s.y]=1;//標為已經訪問過

    while(!q.empty())
    {
        node now=q.front();
        q.pop();
        for(i=0;i<4;++i)
        {
            node New;
            New.x=now.x+xx[i];
            New.y=now.y+yy[i];
            New.t=now.t+1;
            if(New.x<0||New.y<0||New.x>=n||New.y>=m||vis[New.x][New.y]||mmap[New.x][New.y]=='0')//下標越界或者訪問過或者是障礙物
                continue;

            q.push(New);
            lj[New.x][New.y].x=now.x;
            lj[New.x][New.y].y=now.y;
            if(i==0)        lj[New.x][New.y].cz='D';
            else if(i==1)   lj[New.x][New.y].cz='R';
            else if(i==2)   lj[New.x][New.y].cz='L';
            else if(i==3)   lj[New.x][New.y].cz='U';
            vis[New.x][New.y]=1;

            if(New.x==f.x&&New.y==f.y) return New.t;//到達終點
        }
    }
    return -1;
}

void dfs(int x, int y)
{
    if(x==0&&y==0) return;//找到父節點是起點的格子了
    else
    dfs(lj[x][y].x,lj[x][y].y);
    printf("%c",lj[x][y].cz);
}

int main()
{
    int i,j,ans;

    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(i=0;i<n;++i)
    {
        scanf("%s",mmap[i]);
    }
    ans=bfs();
    if(ans<0) printf("error");
    else
    {
        printf("%d\n",ans);
        dfs(n-1,m-1);//從終點開始找他的父節點
    }

    return 0;
}