广度优先搜索,即在遍历解答树时使每次状态转移时扩展出尽可能多的新状态,并且按照各个状态出现的先后顺序依次扩展。其在解答树上的表现为对解答树的层次遍历。
题目描述:
城堡是一个A*B*C的立方体,可以被表示成A个B*C的矩阵,开始位置为(0,0,0),离开城堡的门在(A-1,B-1,C-1)的位置,
魔王T分钟后回到城堡,Tom每分钟能从一个坐标走到相邻的六个坐标中的一个,请计算Tom能否在回来之前离开城堡。
如果可以,输出需要多少分钟才能离开,不能输出-1.
输入:
第一行整数k,表明测试数据的数量。
四个整数A,B,C,T(1<=A,B,C<=50,1<=T<=1000),表示城堡大小和回来的时间。
然后是A块输入数据,每块输入数据有B行,每行有C个正整数,代表迷宫的布局,0代表路,1代表墙。
样例输入:
1
3 3 4 20
0 1 1 1
0 0 1 1
0 1 1 1
1 1 1 1
1 0 0 1
0 1 1 1
0 0 0 0
0 1 1 0
0 1 1 0
样例输出:
11
思路:
1.使用结构体保存每一个状态
2.使用队列
3.标记数组mark[x][y][z],当已经得到过包含(x,y,z)的状态后,即把mark[x][y][z]置为true。
当下次再有某状态扩展出包含该坐标的状态时,直接丢弃,不对其进行任何处理。
代码如下:
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct N
{
int x,y,z;//位置坐标
int t;//所需时间
};
bool mark[50][50][50];
int maze[50][50][50];
queue<N> Q;
int go[][3]={1,0,0,
-1,0,0,
0,1,0,
0,-1,0,
0,0,1,
0,0,-1
};
int BFS(int a,int b,int c)
{
while(Q.empty()==false)
{
N now=Q.front();
Q.pop();
for(int i=0;i<6;i++)
{
int nx=now.x+go[i][0];
int ny=now.y+go[i][1];
int nz=now.z+go[i][2];
//超过界限,丢弃
if(nx<0||nx>=a||ny<0||ny>=b||nz<0||nz>=c)
continue;
//若为墙壁,丢弃
if(maze[nx][ny][nz]==1)
continue;
//若已经被得到过,丢弃
if(mark[nx][ny][nz]==true)
continue;
N tmp;
tmp.x=nx;
tmp.y=ny;
tmp.z=nz;
tmp.t=now.t+1;
Q.push(tmp);
mark[nx][ny][nz]=true;
if(nx==a-1&&ny==b-1&&nz==c-1)
return tmp.t;
}
}
return -1;
}
int main()
{
int k;
cin>>k;
while(k--)
{
int a,b,c,t;
cin>>a>>b>>c>>t;
for(int i=0;i<a;i++)
{
for(int j=0;j<b;j++)
{
for(int k=0;k<c;k++)
{
cin>>maze[i][j][k];
mark[i][j][k]=false;
}
}
}
while(Q.empty()==false) Q.pop();
mark[0][0][0]=true;
N tmp;
tmp.t=tmp.x=tmp.y=tmp.z=0;
Q.push(tmp);
//BFS(a,b,c);
int rec=BFS(a,b,c);//广度优先搜索
//cout<<rec<<endl;
if(rec<=t)
cout<<rec<<endl;
else
cout<<"-1"<<endl;
}
return 0;
}