【HDU3085】nightmare2 双向BFS

对于搜索树分支很多且有明确起点和终点的情况时，可以采用双向搜索来减小搜索树的大小。

对于双向BFS来说，与单向最大的不同是双向BFS需要按层扩展，表示可能到达的区域。而单向BFS则是按照单个节点进行扩展，因为只有当前状态。

代码如下：

#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];//两个队列
bool vis[2][maxn][maxn];//两个表示可达性

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;//查看当前状态是否合法

		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;}//每次扩展三层，表示走三步可能到达的状态
		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;
}