适用情况
适用的情况:解决最短路径问题
当我们已起始点和终点时,我们可以采用双向队列广搜去解决问题。所谓的双向队列广搜,就是让起点向终点搜索,终点向起点搜索,二者同时开始,那么当它们第一次1相遇时,就是最优解。
这种方法比只从起点往终点搜索,时间上更快。
实现步骤
- 先创建一个队列,让起点和终点都入队列,并给起点标记为:1,终点标记为:2
- 然后,出队头的元素,将与队头相邻的元素给入队,并给它们标记上与刚刚出队头的元素相同的标记。
- 当从起点开始的路和从终点开始的路第一次相遇时,此刻就是最段路径
例题
题1.离开中山路
1.1链接
P1746 离开中山路 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
1.2 大体思路
前提需知: g数组里面存放着输入数据,dist[i][j]表示当前位置距离搜索的最初点的的距离
visited [ i ] [ j ]表示当前位置有没有被访问过以及被谁访问过—— -1表示没有被访问过,1表示被起点那条路径访问过,2表示被终点那条路径访问过。 (x1,y1)——表示起点,(x2,y2)——表示终点。方向数组:dx[]={0,1,0,-1},dy[]={1,0,-1,0}
- 先让起点和终点入队列,并让它们的 dist[x1][y1]=0 , dist[x2][y2]=0 visited[ x1][y1]=1, visited [ x2 ] [ y2 ]=2
- 然后将获取队头元素,并让它出队列,
- 在按照方向数组去依次访问该队头元素的周围元素 ,如果越界了,则不访问;如果周围元素不是马路,则不访问;如果访问过,则不访问。
- 当 visited[a][b] + visited[t.x][t.y] 等于 3,那么就返回 dist[a][b] + dist[t.x][t.y]+1;
细节点:
在我们判断 visited[a][b] + visited[t.x][t.y] 是否等于3时,我们要把这个代码放在 判断周围元素是否被访问过的前面。
这是因为:如果放在后面,那么当从起点开始的路径与从终点开始的路径面对面时,此刻由于是先判断是否被访问,则会造成它不会去访问周围的元素(由于周围元素都已经被访问了),直接continue了,程序就不会执行判断是否为3,就无法返回正确答案
1.3 代码
//双向队列广搜
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
#define x first
#define y second
typedef pair<int,int> PII;
const int N=1010;
int n,x1,y1,x2,y2;
int g[N][N];
int dist[N][N];
int visited[N][N];
PII q[N*N];//用数组模拟队列
int hh=0,tt=1;
int dx[]={0,1,0,-1},dy[]={1,0,-1,0};
int bfs()
{
memset(dist,-1,sizeof dist);
memset(visited,-1,sizeof visited);
q[0]={x1,y1},q[1]={x2,y2};
dist[x1][y1]=0,dist[x2][y2]=0;
visited[x1][y1]=1,visited[x2][y2]=2;
//从起点开始搜到的,访问标为1,从终点开始搜的,访问标为2
while(hh<=tt){
auto t=q[hh];//取队头元素
hh++;//删除队头元素
for(int i=0;i<4;i++)
{
int a=t.x+dx[i],b=t.y+dy[i];
if(a<1||a>n||b<1||b>n) continue;//越界排除
if(g[a][b]==1) continue;
if(visited[a][b]+visited[t.x][t.y]==3)
{
return dist[a][b]+dist[t.x][t.y]+1;
}
if(dist[a][b]>=0) continue;//被访问过排除
q[++tt]={a,b};
dist[a][b]=dist[t.x][t.y]+1;
if(visited[a][b]==-1)
visited[a][b]=visited[t.x][t.y];
}
}
return -1;
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=1;j<=n;j++)
{
char ch=getchar();
while(ch=='\n'||ch=='\r')
{
ch=getchar();
}
g[i][j]=ch-'0';
}
}
scanf("%d %d %d %d",&x1,&y1,&x2,&y2);
int res=bfs();
cout<<res;
}