题目如下:设有一m行n列迷宫,O为可到达点,X为不可到达点,F为食物,S为起点,E为终点,有一小虫,想从S走到E。该虫只能上、下、左、右四个方向移动,且不能出界。该虫最多能走k步,当其走到F时,又可以走k步。求从S到E的最短“可行”路线.
不是很有思路,说实话,求帮帮忙
解题思路和流程:
使用图的搜索算法(例如广度优先搜索)来找到从起点S到终点E的最短路径。
创建一个二维数组来表示迷宫,使用'O'表示可到达点,'X'表示不可到达点,'F'表示食物。
从起点S开始,将其标记为已访问,并将其加入队列中。
每次从队列中取出一个节点,判断其是否为终点E,如果是,则找到了最短路径,结束搜索。
否则,对当前节点的上、下、左、右四个邻居节点进行检查,如果邻居节点是可到达的且未被访问过,则将其标记为已访问,并将其加入队列中。
在搜索过程中,需要记录每个节点的步数,表示从起点S到该节点的路径长度。初始时,将起点S的步数设为0,每次将节点加入队列时,将其步数设置为当前步数+1。
如果小虫走到食物F,则可以重新拥有k步的移动能力,将其步数设置为当前步数。
如果队列为空,仍未找到终点E,则说明没有可行的路径,搜索结束。
最后,根据步数矩阵生成最短路径。
C++代码实现:
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;
struct Point {
int x; // x坐标
int y; // y坐标
int steps; // 当前点的步数
};
// 判断点是否在迷宫范围内
bool isValid(int x, int y, int m, int n) {
return (x >= 0 && x < m && y >= 0 && y < n);
}
// 广度优先搜索迷宫
int bfs(vector<vector<char>>& maze, int k, int m, int n, Point start, Point end) {
vector<vector<int>> steps(m, vector<int>(n, INT_MAX)); // 记录每个点的步数
vector<vector<bool>> visited(m, vector<bool>(n, false)); // 记录每个点是否已经访问过
queue<Point> q;
q.push(start);
steps[start.x][start.y] = 0;
visited[start.x][start.y] = true;
int dx[] = {-1, 1, 0, 0}; // 上下左右四个方向的偏移量
int dy[] = {0, 0, -1, 1};
while (!q.empty()) {
Point cur = q.front();
q.pop();
// 如果到达终点,返回最短路径
if (cur.x == end.x && cur.y == end.y) {
return steps[cur.x][cur.y];
}
// 对当前点的上、下、左、右四个邻居节点进行检查
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int nx = cur.x + dx[i];
int ny = cur.y + dy[i];
// 如果邻居节点是可到达的且未被访问过
if (isValid(nx, ny, m, n) && maze[nx][ny] == 'O' && !visited[nx][ny]) {
visited[nx][ny] = true;
Point next = {nx, ny, cur.steps + 1};
// 将步数设置为当前步数+1
if (next.steps <= k) {
steps[nx][ny] = next.steps;
} else {
steps[nx][ny] = INT_MAX;
}
q.push(next);
}
}
// 如果走到食物F,重新拥有k步的移动能力
if (maze[cur.x][cur.y] == 'F' && cur.steps < k) {
Point next = {cur.x, cur.y, k};
steps[cur.x][cur.y] = k;
q.push(next);
}
}
return -1; // 无法到达终点
}
int main() {
int m, n, k;
cin >> m >> n >> k;
vector<vector<char>> maze(m, vector<char>(n));
Point start, end;
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
cin >> maze[i][j];
if (maze[i][j] == 'S') {
start = {i, j, 0};
} else if (maze[i][j] == 'E') {
end = {i, j, 0};
}
}
}
int shortestPath = bfs(maze, k, m, n, start, end);
if (shortestPath == -1) {
cout << "无法抵达终点E" << endl;
} else {
cout << "从S到E的最短路径长度为: " << shortestPath << endl;
}
return 0;
}
这段代码将读取迷宫的行数m,列数n和最大步数k,并将迷宫表示为一个二维字符向量。然后,通过调用bfs函数来计算从起点到终点的最短路径长度。最后,输出最短路径长度或提示无法到达终点。