BFS--常用模板及实际应用

1. BFS模板

按层次的顺序进行遍历：

void BFS(int s){queue<int> q;q.push(s);while(){取出队首元素top；访问队首元素；将队首元素出队；将top的下一层结点未入队的结点全部入队，并设置为已入队；}
}

2. 详细说明

定义队列q，并将队首s入队
写一个while循环，循环条件是队列q非空
在while循环中，先取队首元素top，并访问它（访问：可以是任何事，比如将其输出），将其出队
将top的下一层结点中所有未曾入队的元素入队，并标记它们的层号为now+1，同时设置这些入队的结点已入队
返回（2）继续循环

3. 实际应用

代码：

#include <cstdio>
#include <queue>
using namespace std;
const int maxn = 100;
struct node{int x,y;
}Node;int n,m;
int matrix[maxn][maxn];
bool inq[maxn][maxn] = {false};
int X[4] = { 0 , 0 , 1 , -1 };
int Y[4] = { 1 , -1 , 0 , 0 };bool judge(int x , int y){if(x >= n || x < 0 || y >= m || y < 0){return false;}if(matrix[x][y] == 0 || inq[x][y] == true){return false;}return true;
}void BFS(int x , int y){queue<node> Q;Node.x = x;Node.y = y;Q.push(Node);inq[x][y] = true;while(!Q.empty()){node top = Q.front();Q.pop();for(int i = 0 ; i < 4 ;i++){int newX = top.x +X[i];int newY = top.y +Y[i];if(judge(newX,newY)){Node.x = newX ;Node.y = newY ;Q.push(Node) ;inq[newX][newY] = true ; }}}
}int main(){scanf("%d %d" , &n , &m);for(int x = 0 ; x < n ; x++){for(int y = 0 ; y < m ; y++){scanf("%d",&matrix[x][y]);}}int ans = 0;    for(int x = 0 ; x < n ; x++){for(int y = 0 ; y < m ; y++){if(matrix[x][y] == 1 && inq[x][y] == false){ans ++ ;BFS(x,y);} } }printf("%d\n",ans);return 0;
}

4. 题目

代码：

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <queue>
using namespace std;
const int maxn = 100;
struct node{int x,y;int step;
}S,T,Node;int n,m;
char matrix[maxn][maxn];
bool inq[maxn][maxn] = { false };
int X[4] = { 0 , 0 , 1 , -1 };
int Y[4] = { 1 , -1 , 0 , 0 };bool judge(int x , int y){if(x >= n || x < 0 || y >= m || y < 0){return false;}if(matrix[x][y] == '*' || inq[x][y] == true){return false;}return true;
}int BFS(){queue<node> Q;Q.push(S);while(!Q.empty()){node top = Q.front();Q.pop();if(top.x == T.x && top.y == T.y){return top.step;}for(int i = 0 ; i < 4 ;i++){int newX = top.x + X[i];int newY = top.y + Y[i];if(judge(newX,newY)){Node.x = newX ;Node.y = newY ;Node.step = top.step + 1;Q.push(Node) ;inq[newX][newY] = true ; }}}return -1;
}int main(){scanf("%d %d",&n,&m);for(int x = 0 ; x < n ; x++){getchar();        for(int y = 0 ; y < m ; y++){matrix[x][y] = getchar();}matrix[x][m+1] ='\0'; }scanf("%d%d%d%d",&S.x,&S.y,&T.x,&T.y);S.step = 0;printf("%d\n",BFS());return 0;
}

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