地牢大师--(BFS+三维数组)
题目
你现在被困在一个三维地牢中,需要找到最快脱离的出路!
地牢由若干个单位立方体组成,其中部分不含岩石障碍可以直接通过,部分包含岩石障碍无法通过。
向北,向南,向东,向西,向上或向下移动一个单元距离均需要一分钟。
你不能沿对角线移动,迷宫边界都是坚硬的岩石,你不能走出边界范围。
请问,你有可能逃脱吗?
如果可以,需要多长时间?
输入格式
输入包含多组测试数据。每组数据第一行包含三个整数 L,R,C分别表示地牢层数,以及每一层地牢的行数和列数。接下来是 L个 R 行 C列的字符矩阵,用来表示每一层地牢的具体状况。每个字符用来描述一个地牢单元的具体状况。其中, 充满岩石障碍的单元格用”#”表示,不含障碍的空单元格用”.”表示,你的起始位置用”S”表示,终点用”E”表示。每一个字符矩阵后面都会包含一个空行。当输入一行为”0 0 0”时,表示输入终止。
输出格式
每组数据输出一个结果,每个结果占一行。
如果能够逃脱地牢,则输出”Escaped in x minute(s).”,其中X为逃脱所需最短时间。
如果不能逃脱地牢,则输出”Trapped!”。
数据范围
1≤L,R,C≤100
输入样例:
3 4 5 S.... .###. .##.. ###.###### ##### ##.## ##...##### ##### #.### ####E1 3 3 S## #E# ###0 0 0输出样例:Escaped in 11 minute(s). Trapped!
分析
该迷宫为立体,故需要三维数组构建迷宫模型
要求第一次搜到的点即为答案,则考虑BFS
记录S和E的位置,S为搜索开始的点,E为搜索结束点
搜索过程中的每个位置需要向六个方向偏移,需要偏移量数组
偏移点需满足的要求:不越界,未走过,不能是墙#
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;const int N=110;int l,r,c; //迷宫参数
int px,py,pz,ex,ey,ez; //pi为S的位置,ei为E的位置char mp[N][N][N]; //记录迷宫
int ans[N][N][N]; //存储答案
bool vis[N][N][N]; //记录该点是否走过的状态struct point{ //点的坐标int x,y,z;
};queue<point> st; //搜索队列int dx[]={1,-1,0,0,0,0},dy[]={0,0,1,-1,0,0},dz[]={0,0,0,0,1,-1}; //偏移量数组int bfs(){while(!st.empty()){ //当队头不为空时,扩展搜索队头auto p=st.front();st.pop();for(int i=0;i<6;i++){int m_x=p.x+dx[i],m_y=p.y+dy[i],m_z=p.z+dz[i]; //偏移之后的点的坐标if(m_x<=l&&m_y<=r&&m_z<=c&&m_x>=1&&m_y>=1&&m_z>=1&&!vis[m_x][m_y][m_z]&&mp[m_x][m_y][m_z]!='#'){ //判断条件vis[m_x][m_y][m_z]=1; //更新该点走过的状态ans[m_x][m_y][m_z]=ans[p.x][p.y][p.z]+1; //更新偏移后的点距离S的步骤if(mp[m_x][m_y][m_z]=='E') return ans[m_x][m_y][m_z]; //搜到E直接返回答案st.push({m_x,m_y,m_z}); //将该点入队,继续扩展搜索}}}return 0; //所有的点扩展搜索完后若还未返回搜到E,说明无解
}int main(){while(cin>>l>>r>>c&&l&&r&&c){ //多实例读入//还原数据memset(ans,0,sizeof(ans)); memset(mp,0,sizeof(mp));memset(vis,0,sizeof(vis));while(st.size()){st.pop();}//读入迷宫for(int i=1;i<=l;i++){for(int j=1;j<=r;j++){for(int k=1;k<=c;k++){cin>>mp[i][j][k];if(mp[i][j][k]=='S') px=i,py=j,pz=k; //if(mp[i][j][k]=='E') ex=i,ey=j,ez=k; //}}}vis[px][py][pz]=1; //标记S已经走过st.push({px,py,pz}); //S点入队int cnt=bfs(); //调用搜索,将从S点开始搜索if(cnt!=0) printf("Escaped in %d minute(s).\n",cnt);else cout<<"Trapped!"<<endl;}return 0;
}
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