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勝利大逃亡(bfs)

編輯:C++入門知識

題目描述: 
Ignatius被魔王抓走了,有一天魔王出差去了,這可是Ignatius逃亡的好機會.魔王住在一個城堡裡,城堡是一個A*B*C的立方體,可以被表示成A個B*C的矩陣,剛開始Ignatius被關在(0,0,0)的位置,離開城堡的門在(A-1,B-1,C-1)的位置,現在知道魔王將在T分鐘後回到城堡,Ignatius每分鐘能從一個坐標走到相鄰的六個坐標中的其中一個.現在給你城堡的地圖,請你計算出Ignatius能否在魔王回來前離開城堡(只要走到出口就算離開城堡,如果走到出口的時候魔王剛好回來也算逃亡成功),如果可以請輸出需要多少分鐘才能離開,如果不能則輸出-1. 
輸入: 
輸入數據的第一行是一個正整數K,表明測試數據的數量.每組測試數據的第一行是四個正整數A,B,C和T(1<=A,B,C<=50,1<=T<=1000),它們分別代表城堡的大小和魔王回來的時間.然後是A塊輸入數據(先是第0塊,然後是第1塊,第2塊......),每塊輸入數據有B行,每行有C個正整數,代表迷宮的布局,其中0代表路,1代表牆。 
輸出: 
對於每組測試數據,如果Ignatius能夠在魔王回來前離開城堡,那麼請輸出他最少需要多少分鐘,否則輸出-1. 
樣例輸入: 

3 3 4 20 
0 1 1 1 
0 0 1 1 
0 1 1 1 
1 1 1 1 
1 0 0 1 
0 1 1 1 
0 0 0 0 
0 1 1 0 
0 1 1 0  
樣例輸出: 
11 

題目描述:
Ignatius被魔王抓走了,有一天魔王出差去了,這可是Ignatius逃亡的好機會.魔王住在一個城堡裡,城堡是一個A*B*C的立方體,可以被表示成A個B*C的矩陣,剛開始Ignatius被關在(0,0,0)的位置,離開城堡的門在(A-1,B-1,C-1)的位置,現在知道魔王將在T分鐘後回到城堡,Ignatius每分鐘能從一個坐標走到相鄰的六個坐標中的其中一個.現在給你城堡的地圖,請你計算出Ignatius能否在魔王回來前離開城堡(只要走到出口就算離開城堡,如果走到出口的時候魔王剛好回來也算逃亡成功),如果可以請輸出需要多少分鐘才能離開,如果不能則輸出-1.
輸入:
輸入數據的第一行是一個正整數K,表明測試數據的數量.每組測試數據的第一行是四個正整數A,B,C和T(1<=A,B,C<=50,1<=T<=1000),它們分別代表城堡的大小和魔王回來的時間.然後是A塊輸入數據(先是第0塊,然後是第1塊,第2塊......),每塊輸入數據有B行,每行有C個正整數,代表迷宮的布局,其中0代表路,1代表牆。
輸出:
對於每組測試數據,如果Ignatius能夠在魔王回來前離開城堡,那麼請輸出他最少需要多少分鐘,否則輸出-1.
樣例輸入:
1
3 3 4 20
0 1 1 1
0 0 1 1
0 1 1 1
1 1 1 1
1 0 0 1
0 1 1 1
0 0 0 0
0 1 1 0
0 1 1 0
樣例輸出:
11

思路
剪枝法的bfs題目
注意特殊條件的判斷,這裡出口為牆則出不去,入口為牆則可以出去


AC代碼
[cpp]
#include   
#include   
  
#define QUEUESIZE 51 * 51 * 51  
#define MAX 1005  
  
int direction[6][3] = {{0, 0, 1}, {0, 0, -1}, {1, 0, 0}, {-1, 0, 0}, {0, 1, 0}, {0, -1, 0}}; 
  
int A, B, C, T, spend, maze[51][51][51]; 
  
  
struct node 

    int x, y, z; 
    int time; 
}; 
  
struct queue 

    struct node data[QUEUESIZE]; 
    int front, rear, count; 
}; 
  
void en_queue(struct queue *Q, struct node p); 
struct node de_queue(struct queue *Q); 
int breadth_first_search(); 
  
int main() 

    int n, x, y, z; 
    scanf("%d", &n); 
  
    while (n --) { 
        scanf("%d %d %d %d", &A, &B, &C, &T); 
  
        for (z = 0; z < A; z ++) { 
            for (x = 0; x < B; x ++) { 
                for (y = 0; y < C; y ++) { 
                    scanf("%d", &maze[z][x][y]); 
                } 
            } 
        } 
  
        if (A + B + C - 3 > T) { 
            printf("-1\n"); 
        }else if (maze[A - 1][B - 1][C - 1] == 1) { 
            printf("-1\n"); 
        }else if (A == 1 && B == 1 && C == 1) { 
            printf("0\n"); 
        }else { 
            spend = breadth_first_search(); 
            printf("%d\n", spend); 
        } 
    } 
  
    return 0; 

  
/**
 * Description:入隊操作
 */ 
void en_queue(struct queue *Q, struct node p) 

    if (Q->count < QUEUESIZE) { 
        Q->data[Q->rear] = p; 
        Q->count ++; 
        Q->rear += 1; 
    }else { 
        exit(-1); 
    } 

  
/**
 * Description:出隊操作
 */ 
struct node de_queue(struct queue *Q) 

    if (Q->count > 0) { 
        struct node p; 
        p = Q->data[Q->front]; 
        Q->front += 1; 
        Q->count --; 
        return p; 
    }else { 
        exit(-1); 
    } 

  
/**
 * Description:廣度優先搜索
 */ 
int breadth_first_search() 

    int i, tz, tx, ty; 
  
    struct node s, u, p; 
  
    // 初始化bfs起始節點  
    s.x = s.y = s.z = s.time = 0; 
    maze[0][0][0] = 1; 
    // 初始化隊列  
    struct queue *Q = (struct queue *)malloc(sizeof(struct queue)); 
    Q->front = Q->rear = Q->count = 0; 
  
    // 初始節點入隊列  
    en_queue(Q, s); 
  
    while (Q->count != 0) { 
        u = de_queue(Q); 
  
        if (u.z == A - 1 && u.x == B - 1 && u.y == C - 1 && u.time <= T) { 
            return u.time; 
        } 
  
        for (i = 0; i < 6; i ++) { 
            tz = u.z + direction[i][0]; 
            tx = u.x + direction[i][1]; 
            ty = u.y + direction[i][2]; 
            if (tz >= 0 && tz < A && tx >= 0 && tx < B && ty >= 0 && ty < C && maze[tz][tx][ty] == 0) { 
                maze[tz][tx][ty] = 1; 
                p.x = tx; 
                p.y = ty; 
                p.z = tz; 
                p.time = u.time + 1; 
                en_queue(Q, p); 
            } 
        } 
    } 
  
    return -1; 

/**************************************************************
    Problem: 1456
    User: wangzhengyi
    Language: C
    Result: Accepted
    Time:30 ms
    Memory:32568 kb
****************************************************************/ 

#include
#include
 
#define QUEUESIZE 51 * 51 * 51
#define MAX 1005
 
int direction[6][3] = {{0, 0, 1}, {0, 0, -1}, {1, 0, 0}, {-1, 0, 0}, {0, 1, 0}, {0, -1, 0}};
 
int A, B, C, T, spend, maze[51][51][51];
 
 
struct node
{
    int x, y, z;
    int time;
};
 
struct queue
{
    struct node data[QUEUESIZE];
    int front, rear, count;
};
 
void en_queue(struct queue *Q, struct node p);
struct node de_queue(struct queue *Q);
int breadth_first_search();
 
int main()
{
    int n, x, y, z;
    scanf("%d", &n);
 
    while (n --) {
        scanf("%d %d %d %d", &A, &B, &C, &T);
 
        for (z = 0; z < A; z ++) {
            for (x = 0; x < B; x ++) {
                for (y = 0; y < C; y ++) {
                    scanf("%d", &maze[z][x][y]);
                }
            }
        }
 
        if (A + B + C - 3 > T) {
            printf("-1\n");
        }else if (maze[A - 1][B - 1][C - 1] == 1) {
            printf("-1\n");
        }else if (A == 1 && B == 1 && C == 1) {
            printf("0\n");
        }else {
            spend = breadth_first_search();
            printf("%d\n", spend);
        }
    }
 
    return 0;
}
 
/**
 * Description:入隊操作
 */
void en_queue(struct queue *Q, struct node p)
{
    if (Q->count < QUEUESIZE) {
        Q->data[Q->rear] = p;
        Q->count ++;
        Q->rear += 1;
    }else {
        exit(-1);
    }
}
 
/**
 * Description:出隊操作
 */
struct node de_queue(struct queue *Q)
{
    if (Q->count > 0) {
        struct node p;
        p = Q->data[Q->front];
        Q->front += 1;
        Q->count --;
        return p;
    }else {
        exit(-1);
    }
}
 
/**
 * Description:廣度優先搜索
 */
int breadth_first_search()
{
    int i, tz, tx, ty;
 
    struct node s, u, p;
 
    // 初始化bfs起始節點
    s.x = s.y = s.z = s.time = 0;
    maze[0][0][0] = 1;
    // 初始化隊列
    struct queue *Q = (struct queue *)malloc(sizeof(struct queue));
    Q->front = Q->rear = Q->count = 0;
 
    // 初始節點入隊列
    en_queue(Q, s);
 
    while (Q->count != 0) {
        u = de_queue(Q);
 
        if (u.z == A - 1 && u.x == B - 1 && u.y == C - 1 && u.time <= T) {
            return u.time;
        }
 
        for (i = 0; i < 6; i ++) {
            tz = u.z + direction[i][0];
            tx = u.x + direction[i][1];
            ty = u.y + direction[i][2];
            if (tz >= 0 && tz < A && tx >= 0 && tx < B && ty >= 0 && ty < C && maze[tz][tx][ty] == 0) {
                maze[tz][tx][ty] = 1;
                p.x = tx;
                p.y = ty;
                p.z = tz;
                p.time = u.time + 1;
                en_queue(Q, p);
            }
        }
    }
 
    return -1;
}
/**************************************************************
    Problem: 1456
    User: wangzhengyi
    Language: C
    Result: Accepted
    Time:30 ms
    Memory:32568 kb
****************************************************************/


 

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