HDOJ/HDU 1180 诡异的楼梯(经典BFS-详解)

Problem Description
Hogwarts正式开学以后,Harry发现在Hogwarts里,某些楼梯并不是静止不动的，相反,他们每隔一分钟就变动一次方向.
比如下面的例子里,一开始楼梯在竖直方向,一分钟以后它移动到了水平方向,再过一分钟它又回到了竖直方向.Harry发现对他来说很难找到能使得他最快到达目的地的路线,这时Ron(Harry最好的朋友)告诉Harry正好有一个魔法道具可以帮助他寻找这样的路线,而那个魔法道具上的咒语,正是由你纂写的.

Input
测试数据有多组，每组的表述如下：
第一行有两个数,M和N,接下来是一个M行N列的地图,’*’表示障碍物,’.’表示走廊,’|’或者’-‘表示一个楼梯,并且标明了它在一开始时所处的位置:’|’表示的楼梯在最开始是竖直方向,’-‘表示的楼梯在一开始是水平方向.地图中还有一个’S’是起点,’T’是目标,0<=M,N<=20,地图中不会出现两个相连的梯子.Harry每秒只能停留在’.’或’S’和’T’所标记的格子内.

Output
只有一行,包含一个数T,表示到达目标的最短时间.
注意:Harry只能每次走到相邻的格子而不能斜走,每移动一次恰好为一分钟,并且Harry登上楼梯并经过楼梯到达对面的整个过程只需要一分钟,Harry从来不在楼梯上停留.并且每次楼梯都恰好在Harry移动完毕以后才改变方向.

Sample Input

5 5
**..T
**.*.
..|..
.*.*.
S....

Sample Output

Hint
Hint

地图如下：

挺经典的一个广搜题目！
题意很好理解。做的时候理清思路，注意楼梯的方向，楼梯的方向可以用到达时候的时间的奇偶来判断。因为楼梯只有2个方向！上下，或者左右。
移动到楼梯后面也还要判断下是否越界，楼梯对面是不是墙，是不是已经走过，这3个条件，满足了才能过去。
如果到的时候，楼梯方向与过去的方向不同，就只能等待一分钟，在这个时候，位置不动，时间加1！再进入队列。这个顺序很重要！
不能先过去，然后时间加2，再入队列。这样会超内存，这是很多人用优先队列的原因！
（因为这样的话，你会发现，弹出的node型变量的t会出现t-时间小的会在后面弹出，这样增加了内存的使用！！！）

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <queue>
using namespace std;
struct node{int x,y,t;
};
int n,m;
int mx[]={0,1,0,-1};
int my[]={1,0,-1,0};//右，下，左，上
char map[30][30];
int d[30][30];
int tx,ty,sx,sy;
node ft;
int judge(int x,int y){if(x<0||x>=n||y<0||y>=m){return 0;}if(d[x][y]){return 0;}if(map[x][y]=='*'){return 0;}return 1;
}void bfs(){queue<node> q;ft.x=sx;ft.y=sy;ft.t=0;q.push(ft);d[sx][sy]=1;while(!q.empty()){node ff=q.front();q.pop();int x=ff.x;int y=ff.y;if(map[x][y]=='T'){printf("%d\n",ff.t);return;}for(int i=0;i<4;i++){x=ff.x+mx[i];y=ff.y+my[i];if(!judge(x,y)){continue;}node nt;if(map[x][y]=='.'||map[x][y]=='T'){//正常走nt.x=x;nt.y=y;nt.t=ff.t+1;d[nt.x][nt.y]=1;q.push(nt);continue;}else if(i==0||i==2){//右和左if(map[x][y]=='-'&&ff.t%2==0){//可以过去nt.x=x+mx[i];nt.y=y+my[i];if(judge(nt.x,nt.y)){nt.t=ff.t+1;d[nt.x][nt.y]=1;q.push(nt);}}else if(map[x][y]=='|'&&ff.t%2!=0){nt.x=x+mx[i];nt.y=y+my[i];if(judge(nt.x,nt.y)){nt.t=ff.t+1;d[nt.x][nt.y]=1;q.push(nt);}}else {//不能过楼梯，得等一分钟nt.x=ff.x;nt.y=ff.y;nt.t=ff.t+1;d[nt.x][nt.y]=1;q.push(nt);}}else{//上和下if(map[x][y]=='|'&&ff.t%2==0){//可以过去nt.x=x+mx[i];nt.y=y+my[i];if(judge(nt.x,nt.y)){nt.t=ff.t+1;d[nt.x][nt.y]=1;q.push(nt);}}else if(map[x][y]=='-'&&ff.t%2!=0){nt.x=x+mx[i];nt.y=y+my[i];if(judge(nt.x,nt.y)){nt.t=ff.t+1;d[nt.x][nt.y]=1;q.push(nt);}}else {//不能过楼梯，得等一分钟nt.x=ff.x;nt.y=ff.y;nt.t=ff.t+1;d[nt.x][nt.y]=1;q.push(nt);}}}}
}int main(){while(~scanf("%d%d",&n,&m)){memset(d,0,sizeof(d));for(int i=0;i<n;i++){scanf("%s",map[i]);for(int j=0;j<m;j++){if(map[i][j]=='S'){sx=i,sy=j;}}}bfs();}return 0;
}测试数据：
/*
3 3
S|.
-..
T..
5 5
**..T
**.*.
..|..
.*.*.
S....
3 4
S|.|
-T-.
.|..
20 20
S.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
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.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.|
|.|.|.|.|.|.|.|.|.|.
.|.|.|.|.|.|.|.|.|.T
2 7 7 20
*/

优先队列：

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <queue>using namespace std;char map[30][30];
int vis[30][30];
struct node
{int x,y,t;bool operator < (const node &a) const {return t>a.t;//最小值优先}
};
int dx[4]= {0,1,0,-1};//右，下，左，上
int dy[4]= {1,0,-1,0};
int n,m;
int sx,sy;int judge(int x,int y)
{if(x<0||x>=n||y<0||y>=m||map[x][y]=='*'||vis[x][y])return 0;return 1;
}int bfs()
{memset(vis,0,sizeof(vis));priority_queue<node> q;node ft;ft.x=sx;ft.y=sy;ft.t=0;vis[sx][sy]=1;q.push(ft);while(!q.empty()){ft = q.top();q.pop();if(map[ft.x][ft.y]=='T'){return ft.t;}for(int i=0; i<4; i++){node next;int nx=ft.x+dx[i];int ny=ft.y+dy[i];if(nx<0||nx>=n||ny<0||ny>=m){continue;}if(vis[nx][ny]||map[nx][ny]=='*'){continue;}else if(map[nx][ny]=='.'||map[nx][ny]=='T'){next.x=nx;next.y=ny;next.t=ft.t+1;vis[nx][ny]=1;q.push(next);}else{if(i==0||i==2)//右和左{//楼梯是横向，且走的时间为偶数if(map[nx][ny]=='-'&&ft.t%2==0){nx=nx+dx[i];ny=ny+dy[i];if(judge(nx,ny)){next.x=nx;next.y=ny;next.t=ft.t+1;vis[nx][ny]=1;q.push(next);}}else if(map[nx][ny]=='|'&&ft.t%2==1){//楼梯是竖向，且走的时间为奇数nx=nx+dx[i];ny=ny+dy[i];if(judge(nx,ny)){next.x=nx;next.y=ny;next.t=ft.t+1;vis[nx][ny]=1;q.push(next);}}else  //方向不对，需要等待一分钟{next.x=ft.x;next.y=ft.y;next.t=ft.t+1;q.push(next);}}else  //下上{if(map[nx][ny]=='-'&&ft.t%2==1){nx=nx+dx[i];ny=ny+dy[i];if(judge(nx,ny)){next.x=nx;next.y=ny;next.t=ft.t+1;vis[nx][ny]=1;q.push(next);}}else if(map[nx][ny]=='|'&&ft.t%2==0){nx=nx+dx[i];ny=ny+dy[i];if(judge(nx,ny)){next.x=nx;next.y=ny;next.t=ft.t+1;vis[nx][ny]=1;q.push(next);}}else  //方向不对，等待一分钟{next.x=ft.x;next.y=ft.y;next.t=ft.t+1;q.push(next);}}}}}return -1;
}int main()
{while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF){for(int i=0; i<n; i++){scanf("%s",map[i]);for(int j=0; j<m; j++){if(map[i][j]=='S'){sx=i,sy=j;}}}printf("%d\n",bfs());}return 0;
}

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