UVA816 Abbott's Revenge (三元组BFS)
题目描述:
输入输出:
输入样例:
SAMPLE
3 1 N 3 3
1 1 WL NR *
1 2 WLF NR ER *
1 3 NL ER *
2 1 SL WR NF *
2 2 SL WF ELF *
2 3 SFR EL *
0
NOSOLUTION
3 1 N 3 2
1 1 WL NR *
1 2 NL ER *
2 1 SL WR NFR *
2 2 SR EL *
0
END
输出样例:
SAMPLE
(3,1) (2,1) (1,1) (1,2) (2,2) (2,3) (1,3) (1,2) (1,1) (2,1)
(2,2) (1,2) (1,3) (2,3) (3,3)
NOSOLUTION
No Solution Possible
思路:
将普通图(只含有两个方向的平面图)改为三元组表示的图,再在“平面图”的基础上调用BFS算法,求单元最短路径。输入输出很繁(对我这个菜鸡来说)。
还有就是行走函数根据转向不同将char类型的方向映射到两个一维的int上去的方式很巧妙(巧妙的加3加1取余4,就打乱原来的NESW逆时针顺序),
再通过dr,dc数组实现方向的变化和移动。注意初始位置(r1,c1)不是原始位置(r0,c0)。
开始将d数组初始化为-1,到d[r1][c1][dir]就为0(加了1)。所以在用vector反着打印路径时最后加一个(r0,c0)(未存)
代码:(有详细的但也难懂的注释)
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <queue>
#define max_n 10
using namespace std;
struct Node
{
int r;
int c;
int dir;
Node(int r1=,int c1=,int d1=) :r(r1),c(c1),dir(d1) {}
//构造Node,带有默认参数,不然会在Node p[][][]那里报错,认为这个语句是在构造Node
};
int d[max_n][max_n][];//表示初始状态到(r,c,dir)的最短路长度
Node p[max_n][max_n][];//保存了状态(r,c,dir)在BFS数中的父结点
int has_edge[max_n][max_n][][];//当前状态是(r,c,dir),是否可以沿着转弯方向turn行走 //行走
const char* dirs = "NESW"; //顺时针旋转的顺序
const char* turns = "FLR";
int dir_id(char c) {return strchr(dirs,c)-dirs;} //将char类型的dir转化为dirs中相应的所在位置
int turn_id(char c) {return strchr(turns,c)-turns;}//将char类型的turn在turns中找到对应的元素位置
const int dr[] = {-,,,};//用上面找到的元素位置来确定当前行行走方向
const int dc[] = {,,,-};//用上面找到的元素位置来确定当前列行走方向
char maze[];//迷宫名称
int r0,c0,dir;//原始位置和方向
int r1,c1;//初始位置和方向
int r2,c2;//目标位置
//巧妙的行走函数和对应关系
//dirs 0N 1E 2S 3W
//顺时针
//dir' 3 0 1 2
//逆时针
//dir' 1 2 3 0
//dr -1 0 1 0
//dc 0 1 0 -1
Node walk(const Node& u,int turn)
{
int dir = u.dir;
if(turn==) dir = (dir+)%;
if(turn==) dir = (dir+)%;
return Node(u.r+dr[dir],u.c+dc[dir],dir);
}
//判断越界函数
int inside(int r,int c)
{
return <r&&r<=&&<c&&c<=;
}
//输出函数
//要求:
//第一行输出迷宫名
//后几行输出路径,且除最后一行外,其他每行都是空两格+10个(r,c)形式空格分隔的坐标
void printa(Node u)
{
vector<Node> nodes;//可用递归方式打印,但可能溢栈,可改用循环,用vector存储
for(;;)
{
nodes.push_back(u);
if(d[u.r][u.c][u.dir]==) break;
u = p[u.r][u.c][u.dir];
}
nodes.push_back(Node(r0,c0,dir)); int cnt = ;
for(int i = nodes.size()-;i>=;i--)
{
if(cnt%==) //值得品味的细节1
{
printf(" ");
}
printf(" (%d,%d)",nodes[i].r,nodes[i].c);
if(++cnt%==)//值得品味的细节2
{
printf("\n");
}
}
if(nodes.size()%!=)
{
printf("\n");
}
}
//输入函数
//先读入迷宫名,若为END返回0,
//然后一行读入起点r,c,dir,终点r,c
//然后处理交叉处的方向改变,将这些信息用数组has_edge[r][c][dir][turn]记录下来,为以后BFS提供基础
//读到*结束小循环,读到0结束大循环
int read()
{
cin >> maze;
if(maze[]=='E'&&maze[]=='N'&&maze[]=='D'&&strlen(maze)==) return ;
cout << maze << endl;
memset(maze,,sizeof(maze[])); char dirs;
cin >> r0 >> c0 >> dirs >> r2 >> c2;
dir = dir_id(dirs);
r1 = r0+dr[dir];
c1 = c0+dc[dir];
memset(has_edge,,sizeof(has_edge)); for(;;)
{
int r,c;
cin >> r;
if(r==)
{
break;
}
cin >> c;
char chr[];
while(cin >> chr)
{
if(chr[]=='*')
{
break;
}
for(int i = ;i<strlen(chr);i++)
{
has_edge[r][c][dir_id(chr[])][turn_id(chr[i])] = ;
}
//cout << r << " " << c << " " << chr << endl;
memset(chr,,sizeof(chr[]));
}
}
return true;
}
//BFS主过程
void solve()
{
queue<Node>q;
memset(d,-,sizeof(d));
Node u(r1,c1,dir);
d[u.r][u.c][u.dir] = ;
q.push(u);
while(!q.empty())
{
Node u = q.front();q.pop();
if(u.r==r2&&u.c==c2)
{
printa(u);
return;
}
for(int i = ;i<;i++)
{
Node v = walk(u,i);
if(has_edge[u.r][u.c][u.dir][i]&&inside(v.r,v.c)&&d[v.r][v.c][v.dir]<)
{
d[v.r][v.c][v.dir] = d[u.r][u.c][u.dir] +;
p[v.r][v.c][v.dir] = u;
q.push(v);
} }
}
printf(" No Solution Possible\n");
}
int main()
{
while(read())
solve();
return ;
}
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