dfs、bfs的迷宫问题
- 1. 迷宫问题(只有一条路径)
- dfs
- 迷宫问题总结:三种dfs判断
- 法三:
- 1. List<类> 存储过程节点
- 2. dfs的返回值是 boolen
- dfs的结构是 if(合法)if(走到节点)return true;
- 法一:
- 1. 两个数组,一个存走过的路径,一个存地图
- 2. 如果合法再dfs
- 法二:
- 1. 在dfs函数最开始,如果节点不合法那么return
- 2. 那么在dfs过程中,四个方向直接dfs
1. 迷宫问题(只有一条路径)
原题链接
dfs
迷宫问题总结:三种dfs判断
- 迷宫dfs,最重要的一点是(也是dfs最重要的一点)就是需要先标记好走过的路径,因为标记好了以后,就不会再重复走.
并且需要注意的是:如果dfs回溯的话,说明该节点走不通,不走这个节点,那么就需要把刚刚标记走过这个点,再重新改回不走这个点- dfs中如何判断是否继续dfs,有很多方法
总结如下:
- 先直接判断当前节点是否已经走过:这样的话,在接下来的步骤中,直接dfs就好,因为下一个dfs中会判断的
- 定义一个判断函数,要往下走的dfs的话,先判断一下,如果可以走再dfs
- dfs的返回值是 boolen类型的话,当遍历到结束点return true (那么就用if(合法)if(dfs)return true这样的一个递归也可以)方法三的代码如下
法三:
1. List<类> 存储过程节点
2. dfs的返回值是 boolen
dfs的结构是 if(合法)if(走到节点)return true;
import java.util.*;
// 题目已经提示了 【迷宫只有一条通道】,则直接使用 DFS 找路径就行了,如不有多条路径找最短考虑使用 BFS
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
// 注意 hasNext 和 hasNextLine 的区别
while (in.hasNextInt()) { // 注意 while 处理多个 case
int n = in.nextInt();
int m = in.nextInt();
// 构造迷宫
int[][] map = new int[n][m];
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
map[i][j] = in.nextInt();
}
}
// 路径存储的数组
List<Pos> path = new ArrayList<>();
// DFS 搜索路径
dfs(map, 0, 0, path);
// 输出
for (Pos p : path) {
System.out.println("(" + p.x + "," + p.y + ")");
}
}
}
// 返回值 标记是否找到可通行的路劲
public static boolean dfs(int[][] map, int x, int y, List<Pos> path) {
// 添加路径并标记已走
path.add(new Pos(x, y));
map[x][y] = 1;
// 结束标志
if (x == map.length - 1 && y == map[0].length - 1) {
return true;
}
// 向下能走时
if (x + 1 < map.length && map[x + 1][y] == 0) {
if (dfs(map, x + 1, y, path)) {
return true;
}
}
// 向右能走时
if (y + 1 < map[0].length && map[x][y + 1] == 0) {
if (dfs(map, x, y + 1, path)) {
return true;
}
}
// 向上能走时
if (x - 1 > -1 && map[x - 1][y] == 0) {
if (dfs(map, x - 1, y, path)) {
return true;
}
}
// 向左能走时
if (y - 1 > -1 && map[x][y - 1] == 0) {
if (dfs(map, x, y - 1, path)) {
return true;
}
}
// 回溯
path.remove(path.size() - 1);
map[x][y] = 0;
return false;
}
// 简单的位置类
public static class Pos {
int x;
int y;
public Pos(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
}
}
法一:
1. 两个数组,一个存走过的路径,一个存地图
2. 如果合法再dfs
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int mp[11][11],
used[11][11]; //mp数组存储地图,used数组存储当前该位置是否已经走过
int n, m;
const int dx[4] = {1, -1, 0, 0}, dy[4] = {0, 0, 1, -1}; //dx和dy分别代表上下左右方向
int isValid(int posx, int posy) {
if (posx >= 0 && posx < n && posy >= 0 && posy < m && !used[posx][posy] &&
!mp[posx][posy]) return 1;
return 0;
}//判断当前位置是否合法,(1)必须在迷宫范围内,(2)当前位置不能是墙壁,(3)当前位置不能走过
bool flag = true;
void dfs(int x, int y) {
if (!flag) return; //已经输出了路径,不再搜索
//printf("%d %d\n",x,y);
if (x == n - 1 && y == m - 1) { //已到达终点就输出路径
int i = 0, j = 0;
do {
cout << '(' << i << ',' << j << ')' << endl;
used[i][j] = 0;
if (used[i][j + 1]) j++;
else if (used[i + 1][j])i++;
else if (used[i - 1][j])i--;
else if (used[i][j - 1])j--;
} while (!(i == n - 1 && j == m - 1)); //只要没到终点就继续输出
cout << '(' << n - 1 << ',' << m - 1 << ')' << endl; //输出终点
flag = false;
} else
for (int i = 0; i <= 3; i++) {
if (isValid(x + dx[i], y + dy[i])) { //若下一步是合法的
used[x + dx[i]][y + dy[i]] = 1; //搜索下一步的路径
dfs(x + dx[i], y + dy[i]);
used[x + dx[i]][y + dy[i]] = 0;
}
}
}
int main() {
while (~scanf("%d%d", &n, &m)) { //输入地图规模
flag = true;
memset(used, 0, sizeof used);
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < m; j++)
scanf("%d", &mp[i][j]); //读入地图
used[0][0] = 1;
dfs(0, 0);
}
}
法二:
1. 在dfs函数最开始,如果节点不合法那么return
2. 那么在dfs过程中,四个方向直接dfs
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int n,m;
vector<vector<int>> maze;
//当从(0,0)到(n-1,m-1)有多条通路时,best_path记录最小的temp_path
//本题只有一条通路,所以当到达(n-1,m-1)时,让 best_path=temp_path即可
vector<vector<int>> best_path;
vector<vector<int>> temp_path;
void dfs(int i,int j)
{
//边界条件:(1)数组越界(2)“墙壁”或已走过
if(i<0||i>=n||j<0||j>=m||maze[i][j]==1)
{
return;
}
maze[i][j]=1;//该位置已走过标记为1
temp_path.push_back({i,j});//将该位置加入路径
if(i==n-1&&j==m-1)//走到终点
{
//多条路径时best_path记录最小的temp_path
//if(temp_path.size()<best_path.size()||best_path.empty())
//{
// best_path=temp_path;
//}
//本题只有一条通路,所以当到达(n-1,m-1)时,让 best_path=temp_path即可
best_path=temp_path;
}
dfs(i-1,j);//上
dfs(i+1,j);//下
dfs(i,j-1);//左
dfs(i,j+1);//右
maze[i][j]=0;//该结点走不通时,恢复原场面
temp_path.pop_back();//从路径中删除该节点
}
int main()
{
while(cin>>n>>m)//一次测试中多个案例依次输入
{
maze=vector<vector<int>>(n,vector<int>(m,0));//设置地图的大小并初始化
//一次测试中多个案例依次输入时,每个案例执行完后将路径容器清空
best_path.clear();
temp_path.clear();
for(int i=0;i<n;i++)
{
for(int j=0;j<m;j++)
{
cin>>maze[i][j];
}
}
dfs(0,0);
for(vector<vector<int>>::iterator
it=best_path.begin();it!=best_path.end();it++)
{
cout<<'('<<(*it)[0]<<','<<(*it)[1]<<')'<<endl;
}
}
return 0;
}