• POJ3026Borg Maze


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    提示:BFS+Prim

    大致题意:

    在一个y x列的迷宫中,有可行走的通路空格’ ‘,不可行走的墙’#’,还有两种英文字母AS,现在从S出发,要求用最短的路径L连接所有字母,输出这条路径L的总长度。

     

    一格的长度为1,而且移动的方法只有上、下、左、右,

    所以在无任何墙的情况下(但“墙#”是必须考虑的,这里只是为了说明)

    任意两个字母之间的距离就是直接把 横坐标之差 加上 纵坐标之差

    注意的是,可行的路为 字母 空格

              不可行的路为 # 矩阵范围之外

     

    根据题意的“分离”规则,重复走过的路不再计算

    因此当使用prim算法求L的长度时,根据算法的特征恰好不用考虑这个问题(源点合并很好地解决了这个问题),L就是最少生成树的总权值W

     

    由于使用prim算法求在最小生成树,因此无论哪个点做起点都是一样的,(通常选取第一个点),因此起点不是S也没有关系

    所以所有的AS都可以一视同仁,看成一模一样的顶点就可以了

     

    最后要注意的就是 字符的输入

    cin不读入空字符(包括 空格,换行等)

    gets读入空格,但不读入换行符)

     

    剩下的问题关键就是处理 任意两字母间的最短距离,由于存在了“墙# ,这个距离不可能单纯地利用坐标加减去计算,必须额外考虑,推荐用BFS(广搜、宽搜),这是本题的唯一难点,因为prim根本直接套用就可以了

     

    任意两字母间的最短距离 时不能直接用BFS求,

    1、必须先把矩阵中每一个允许通行的格看做一个结点(就是在矩阵内所有非#的格都作为图M的一个顶点),对每一个结点i,分别用BFS求出它到其他所有结点的权值(包括其本身,为0),构造结点图M

    2、然后再加一个判断条件,从图M中抽取以字母为顶点的图,进而构造字母图N

    这个判定条件就是当结点图M中的某点j为字母时,把ij的权值再复制(不是抽离)出来,记录到字母图N的邻接矩阵中

    3、剩下的就是对字母图N求最小生成树了

     

     

      1 /*BFS+Prim*/
    2
    3 //Memory Time
    4 //368K 0MS
    5
    6 #include<iostream>
    7 #include<string>
    8 using namespace std;
    9
    10 const int inf=2501; //无限大,最大迷宫的总长也就2500
    11
    12 char map[51][51]; //迷宫原图
    13 int node[51][51]; //记录当前格是否为字母,是第几个字母
    14 int col,row; //当前迷宫的行列数
    15 int num; //字母顶点数数目
    16 int dist[102][102]; //构造结点图的两结点间权值,理论结点数最多为2500个(每一个允许通行的格为一个结点)
    17 //但是POJ的数据库允许压缩到101个,哈哈,这样时间和空间复杂度都减少很多
    18 int edge[102][102]; //构造字母图的两个字母间的边权,字母数最多为101
    19
    20 class move
    21 {
    22 public:
    23 int row,col;
    24 }mov[4]={{0,-1},{0,1},{-1,0},{1,0}}; //分别对应 上 下 左 右
    25
    26 void bfs(int i,int j)
    27 {
    28 bool vist[51][51]; //标记当前迷宫某一格是否已被访问
    29 int que_x[2500],que_y[2500]; //坐标队列
    30 int head=0,tail=0; //队列指针
    31
    32 /*Initial*/
    33
    34 memset(dist,0,sizeof(dist));
    35 memset(vist,false,sizeof(vist));
    36 vist[i][j]=true;
    37 que_x[tail]=i;
    38 que_y[tail++]=j;
    39
    40 while(head<tail)
    41 {
    42 int x=que_x[head];
    43 int y=que_y[head++];
    44 if(node[x][y])
    45 edge[ node[i][j] ][ node[x][y] ] = dist[x][y]; //抽取字母到字母的边权
    46 for(int k=0;k<4;k++)
    47 {
    48 int mx=x+mov[k].row;
    49 int my=y+mov[k].col;
    50 if(mx>=1 && mx<= row && my>=1 && my<=col)
    51 if(!vist[mx][my] && map[mx][my]!='#')
    52 {
    53 que_x[tail]=mx;
    54 que_y[tail++]=my;
    55 vist[mx][my]=true;
    56 dist[mx][my]=dist[x][y]+1;
    57 }
    58 }
    59 }
    60 return;
    61 }
    62
    63 int prim(void)
    64 {
    65 int s=1;
    66 int m=1;
    67 bool u[102];
    68 u[s]=true;
    69
    70 int min_w;
    71 int prim_w=0;
    72 int point;
    73 int low_dis[102];
    74
    75 for(int i=1;i<=num;i++)
    76 {
    77 low_dis[i]=inf;
    78 u[i]=false;
    79 }
    80
    81 while(true)
    82 {
    83 if(m==num)
    84 break;
    85
    86 min_w=inf;
    87 for(int i=2;i<=num;i++)
    88 {
    89 if(!u[i] && low_dis[i]>edge[s][i])
    90 low_dis[i] = edge[s][i];
    91 if(!u[i] && min_w>low_dis[i])
    92 {
    93 min_w=low_dis[i];
    94 point=i;
    95 }
    96 }
    97 s=point;
    98 u[s]=true;
    99 prim_w+=min_w;
    100 m++;
    101 }
    102 return prim_w;
    103 }
    104
    105 int main(int i,int j)
    106 {
    107 int test;
    108 cin>>test;
    109 while(test--)
    110 {
    111 /*Initial*/
    112
    113 memset(node,0,sizeof(node));
    114 num=0;
    115
    116 /*Input*/
    117
    118 cin>>col>>row;
    119 char temp[51];
    120 gets(temp); //吃掉cin遗留下来的换行符,我不知道为什么getchar()会AW
    121 for(i=1;i<=row;i++)
    122 {
    123 gets(map[i]);
    124 for(j=1;j<=col;j++)
    125 if(map[i][j]=='A'||map[i][j]=='S')
    126 node[i][j]=++num;
    127 }
    128
    129 /*BFS-> Structure Maps*/
    130
    131 for(i=1;i<=row;i++)
    132 for(j=1;j<=col;j++)
    133 if(node[i][j])
    134 bfs(i,j); //构造结点i,j到其他所有结点的边权(非#的格子就是一个结点)
    135
    136 /*Prim Algorithm & Output*/
    137
    138 cout<<prim()<<endl;
    139 }
    140 return 0;
    141 }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lyy289065406/p/2121718.html
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