算法：迷宫问题

news2024/11/16 11:25:19

描述

定义一个二维数组 N*M ，如 5 × 5 数组下所示：

int maze[5][5] = {
0, 1, 0, 0, 0,
0, 1, 1, 1, 0,
0, 0, 0, 0, 0,
0, 1, 1, 1, 0,
0, 0, 0, 1, 0,
};

它表示一个迷宫，其中的1表示墙壁，0表示可以走的路，只能横着走或竖着走，不能斜着走，要求编程序找出从左上角到右下角的路线。入口点为[0,0],既第一格是可以走的路。

数据范围： 2≤n,m≤10 ，输入的内容只包含 0≤val≤1

输入描述：

输入两个整数，分别表示二维数组的行数，列数。再输入相应的数组，其中的1表示墙壁，0表示可以走的路。数据保证有唯一解,不考虑有多解的情况，即迷宫只有一条通道。

输出描述：

左上角到右下角的最短路径，格式如样例所示。

示例1

输入：
5 5
0 1 0 0 0
0 1 1 1 0
0 0 0 0 0
0 1 1 1 0
0 0 0 1 0
输出：
(0,0)
(1,0)
(2,0)
(2,1)
(2,2)
(2,3)
(2,4)
(3,4)
(4,4)
示例2

输入：
5 5
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 0 0 0 1
0 1 1 1 0
0 0 0 0 0
输出：
(0,0)
(1,0)
(2,0)
(3,0)
(4,0)
(4,1)
(4,2)
(4,3)
(4,4)
说明：
注意：不能斜着走！！   

import java.util.*;

// 注意类名必须为 Main, 不要有任何 package xxx 信息
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 a = in.nextInt();
            int b = in.nextInt();
            int[][] array = new int[a][b];
            for (int i=0; i<a; i++) {
                for (int j=0; j<b; j++) {
                    array[i][j] = in.nextInt();
                }
            }
            getRes1(array);
        }
    }

    public static void getRes1(int[][] array) {
        int dS = array.length;
        int rS = array[0].length;
        int[][] res = new int[dS][rS];
        Obj [][] objs = new Obj[dS][rS];
        Obj start = Obj.build(0, 0);
        start.before = null;
        objs[0][0] = start;
        // 消息队列
        Queue<Obj> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(start);
        int[] chooses = {0, 1, 2, 3};
        while (!queue.isEmpty()) {
            Obj obj = queue.poll();
            // 已经存在数据的元素不允许被覆盖
            if (objs[obj.d][obj.r] == null) {
                objs[obj.d][obj.r] = obj.before;
            }
            if (obj.equals(dS-1, rS-1)) {
                break;
            }
            for (int i=0; i<chooses.length; i++) {
                switch(i) {
                    case 0:
                        if (obj.r+1<rS && array[obj.d][obj.r+1]==0) {
                            Obj tmp = Obj.build(obj.d, obj.r+1);
                            tmp.before = obj;
                            queue.add(tmp);
                        }
                        break;
                    case 1:
                        if (obj.d+1<dS && array[obj.d+1][obj.r]==0) {
                            Obj tmp = Obj.build(obj.d+1, obj.r);
                            tmp.before = obj;
                            queue.add(tmp);
                        }
                        break;
                    case 2:
                        if (obj.r-1>=0 && array[obj.d][obj.r-1]==0) {
                            Obj tmp = Obj.build(obj.d, obj.r-1);
                            tmp.before = obj;
                            queue.add(tmp);
                        }
                        break;
                    case 3:
                        if (obj.d-1>=0 && array[obj.d-1][obj.r]==0) {
                            Obj tmp = Obj.build(obj.d-1, obj.r);
                            tmp.before = obj;
                            queue.add(tmp);
                        }
                        break;
                }
            }
        }

        String s = "";
        if (objs[dS-1][rS-1] != null) {
            int i=dS-1, j=rS-1;
            s = "("+i+","+j+")\n";
            boolean bool = true;
            while (bool) {
                int d=objs[i][j].d;
                int r=objs[i][j].r;
                s = "("+d+","+r+")\n" + s;
                if ((d==0 && r==0)) {
                    bool = false;
                }
                else {
                    i = d;
                    j = r;
                }
            }
            // s = "("+0+","+0+")\n"+s;
            System.out.println(s);
        }
    }

    public static class Obj {
        int d;
        int r;
        Obj before;
        public static Obj build(int d, int r) {
            Obj o = new Obj();
            o.d = d;
            o.r = r;
            return o;
        }

        public boolean equals(int d, int r) {
            return this.d==d && this.r==r;
        }
    }
}