HDU - 1253 胜利大逃亡(bfs+queue的使用)

Ignatius被魔王抓走了,有一天魔王出差去了,这可是Ignatius逃亡的好机会.

魔王住在一个城堡里,城堡是一个A*B*C的立方体,可以被表示成A个B*C的矩阵,刚开始Ignatius被关在(0,0,0)的位置,离开城堡的门在(A-1,B-1,C-1)的位置,现在知道魔王将在T分钟后回到城堡,Ignatius每分钟能从一个坐标走到相邻的六个坐标中的其中一个.现在给你城堡的地图,请你计算出Ignatius能否在魔王回来前离开城堡(只要走到出口就算离开城堡,如果走到出口的时候魔王刚好回来也算逃亡成功),如果可以请输出需要多少分钟才能离开,如果不能则输出-1.



Input

输入数据的第一行是一个正整数K,表明测试数据的数量.每组测试数据的第一行是四个正整数A,B,C和T(1<=A,B,C<=50,1<=T<=1000),它们分别代表城堡的大小和魔王回来的时间.然后是A块输入数据(先是第0块,然后是第1块,第2块……),每块输入数据有B行,每行有C个正整数,代表迷宫的布局,其中0代表路,1代表墙.(如果对输入描述不清楚,可以参考Sample Input中的迷宫描述,它表示的就是上图中的迷宫)

特别注意:本题的测试数据非常大,请使用scanf输入,我不能保证使用cin能不超时.在本OJ上请使用Visual C++提交.

Output

对于每组测试数据,如果Ignatius能够在魔王回来前离开城堡,那么请输出他最少需要多少分钟,否则输出-1.

Sample Input

1

3 3 4 20

0 1 1 1

0 0 1 1

0 1 1 1

1 1 1 1

1 0 0 1

0 1 1 1

0 0 0 0

0 1 1 0

0 1 1 0

Sample Output

11

解题思路：

剪枝：预判断当前时间加上剩余最短时间是否已经超过了限制时间t若超过则剪掉

PS：同样的代码不同的时间提交时间竟然会差很多= =

AC代码：

数组模拟队列：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>
using namespace std;

int mp[55][55][55],book[55][55][55],a,b,c,t;
int nx[]={1,-1,0,0,0,0};
int ny[]={0,0,1,-1,0,0};
int nz[]={0,0,0,0,1,-1};

struct node
{
int x,y,z,step;
} Q[125010];

int bfs(int x,int y,int z,int step)
{
int head=1,tail=2,tx,ty,tz,tp;
Q[head].x=x;
Q[head].y=y;
Q[head].z=z;
Q[head].step=step;
while(head<tail)
{
for(int i=0;i<6;i++)
{
tx=Q[head].x+nx[i];
ty=Q[head].y+ny[i];
tz=Q[head].z+nz[i];
tp=Q[head].step+1;
if(tx>=0&&tx<a&&ty>=0&&ty<b&&tz>=0&&tz<c&&tp<=t&&mp[tx][ty][tz]==0&&book[tx][ty][tz]==0)
{
book[tx][ty][tz]=1;
Q[tail].x=tx;
Q[tail].y=ty;
Q[tail].z=tz;
Q[tail].step=tp;
tail++;
if(tx==a-1&&ty==b-1&&tz==c-1&&tp<=t)
{
return tp;
}
}
}
head++;
}
return -1;
}

int main()
{
int tt;
scanf("%d",&tt);
while(tt--)
{
scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&t);
for(int i=0;i<a;i++)
{
for(int j=0;j<b;j++)
{
for(int k=0;k<c;k++)
{
scanf("%d",&mp[i][j][k]);
}
}
}
memset(book,0,sizeof(book));
book[0][0][0]=1;
int sum=bfs(0,0,0,0);
printf("%d\n",sum);
}
return 0;
}

以后还是多学习用STL的队列来实现吧

两种剪枝：

第一种直接判断当前时间时候超时

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<queue>
#include<algorithm>
using namespace std;

int mp[55][55][55],book[55][55][55],a,b,c,t;
int nx[]={1,-1,0,0,0,0};
int ny[]={0,0,1,-1,0,0};
int nz[]={0,0,0,0,1,-1};

struct node
{
int x,y,z,step;
};

node getnode(int x,int y,int z,int step)
{
node q;
q.x=x;
q.y=y;
q.z=z;
q.step=step;
return q;
}

int bfs()
{
queue<node> q;
q.push(getnode(0,0,0,0));
while(!q.empty())
{
for(int i=0;i<6;i++)
{
int tx=q.front().x+nx[i];
int ty=q.front().y+ny[i];
int tz=q.front().z+nz[i];
if(tx>=0&&tx<a&&ty>=0&&ty<b&&tz>=0&&tz<c&&q.front().step+1<=t&&mp[tx][ty][tz]==0&&book[tx][ty][tz]==0)
{
book[tx][ty][tz]=1;
q.push(getnode(tx,ty,tz,q.front().step+1));
if(tx==a-1&&ty==b-1&&tz==c-1&&q.front().step+1<=t) return q.back().step;
}
}
q.pop();
}
return -1;
}

int main()
{
int tt;
scanf("%d",&tt);
while(tt--)
{
scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&t);
for(int i=0;i<a;i++)
for(int j=0;j<b;j++)
for(int k=0;k<c;k++)
scanf("%d",&mp[i][j][k]);
memset(book,0,sizeof(book));
book[0][0][0]=1;
printf("%d\n",bfs());
}
return 0;
}

第二种预判当前时间与所剩最少时间的和是否超时

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<queue>
using namespace std;

int mp[55][55][55],book[55][55][55],a,b,c,t;
int nx[]={1,-1,0,0,0,0};
int ny[]={0,0,1,-1,
f3eb
0,0};
int nz[]={0,0,0,0,1,-1};

struct node
{
int x,y,z,step;
};

node getnode(int x,int y,int z,int step)
{
node q;
q.x=x;
q.y=y;
q.z=z;
q.step=step;
return q;
}

int bfs()
{
queue<node> q;
q.push(getnode(0,0,0,0));
while(!q.empty())
{
for(int i=0;i<6;i++)
{
int tx=q.front().x+nx[i];
int ty=q.front().y+ny[i];
int tz=q.front().z+nz[i];
if(tx>=0&&tx<a&&ty>=0&&ty<b&&tz>=0&&tz<c&&a-1+b-1+c-1-tx-ty-tz+q.front().step+1<=t&&book[tx][ty][tz]==0&&mp[tx][ty][tz]==0)
{
book[tx][ty][tz]=1;
q.push(getnode(tx,ty,tz,q.front().step+1));
if(tx==a-1&&ty==b-1&&tz==c-1) return q.back().step;
}
}
q.pop();
}
return -1;
}

int main()
{
int tt;
scanf("%d",&tt);
while(tt--)
{
scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&t);
for(int i=0;i<a;i++)
for(int j=0;j<b;j++)
for(int k=0;k<c;k++)
scanf("%d",&mp[i][j][k]);
memset(book,0,sizeof(book));
book[0][0][0]=1;
printf("%d\n",bfs());
}
return 0;
}

也可以这样写：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<queue>
using namespace std;

int mp[55][55][55],book[55][55][55],a,b,c,t;
int nx[6][3]={0,0,1,0,1,0,1,0,0,0,0,-1,0,-1,0,-1,0,0};

struct node
{
int x,y,z,step;
};

node getnode(int x,int y,int z,int step)
{
node q;
q.x=x;
q.y=y;
q.z=z;
q.step=step;
return q;
}

int bfs()
{
queue<node> q;
q.push(getnode(0,0,0,0));
while(!q.empty())
{
for(int i=0;i<6;i++)
{
int tx=q.front().x+nx[i][0];
int ty=q.front().y+nx[i][1];
int tz=q.front().z+nx[i][2];
if(tx<0||tx>=a||ty<0||ty>=b||tz<0||tz>=c||book[tx][ty][tz]||mp[tx][ty][tz])
continue;
if(a-1+b-1+c-1-tx-ty-tz+q.front().step+1>t) continue;
book[tx][ty][tz]=1;
q.push(getnode(tx,ty,tz,q.front().step+1));
if(tx==a-1&&ty==b-1&&tz==c-1) return q.back().step;
}
q.pop();
}
return -1;
}

int main()
{
int tt;
scanf("%d",&tt);
while(tt--)
{
scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&t);
for(int i=0;i<a;i++)
for(int j=0;j<b;j++)
for(int k=0;k<c;k++)
scanf("%d",&mp[i][j][k]);
memset(book,0,sizeof(book));
book[0][0][0]=1;
printf("%d\n",bfs());
}
return 0;
}

年轻人 多想一想 多想一想啊

2017.12.17更

（这样写岂不也是美滋滋~）

#include<stdio.h>
#include<queue>
using namespace std;

int mp[55][55][55],book[55][55][55],a,b,c,t;
int nx[]={1,-1,0,0,0,0};
int ny[]={0,0,1,-1,0,0};
int nz[]={0,0,0,0,1,-1};

struct node
{
int x,y,z,step;
} Q[125010];

node getnode(int x,int y,int z,int step)
{
node q;
q.x=x;
q.y=y;
q.z=z;
q.step=step;
return q;
}

int bfs(int x,int y,int z,int step)
{
queue<node> q;
q.push(getnode(x,y,z,step));
while(!q.empty())
{
for(int i=0;i<6;i++)
{
int tx=q.front().x+nx[i];
int ty=q.front().y+ny[i];
int tz=q.front().z+nz[i];
int tp=q.front().step+1;
if(tx>=0&&tx<a&&ty>=0&&ty<b&&tz>=0&&tz<c&&a-1+b-1+c-1-tx-ty-tz+step<=t&&book[tx][ty][tz]==0&&mp[tx][ty][tz]==0)
{
book[tx][ty][tz]=1;
if(tx==a-1&&ty==b-1&&tz==c-1) return tp;
q.push(getnode(tx,ty,tz,tp));
}
}
q.pop();
}
return -1;
}

int main()
{
int tt;
scanf("%d",&tt);
while(tt--)
{
scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&t);
for(int i=0;i<a;i++)
{
for(int j=0;j<b;j++)
{
for(int k=0;k<c;k++)
{
scanf("%d",&mp[i][j][k]);
book[i][j][k]=0;
}
}
}
printf("%d\n",bfs(0,0,0,0));
}
return 0;
}

对照的就是这个

#include<stdio.h>

int mp[55][55][55],book[55][55][55],a,b,c,t;
int nx[]={1,-1,0,0,0,0};
int ny[]={0,0,1,-1,0,0};
int nz[]={0,0,0,0,1,-1};

struct node
{
int x,y,z,step;
} Q[125010];

int bfs(int x,int y,int z,int step)
{
int tx,ty,tz,tp,head=1,tail=2;
Q[head].x=x;
Q[head].y=y;
Q[head].z=z;
Q[head].step=step;
while(head<tail)
{
for(int i=0;i<6;i++)
{
tx=Q[head].x+nx[i];
ty=Q[head].y+ny[i];
tz=Q[head].z+nz[i];
tp=Q[head].step+1;
if(tx>=0&&tx<a&&ty>=0&&ty<b&&tz>=0&&tz<c&&a-1+b-1+c-1-tx-ty-tz+step<=t&&book[tx][ty][tz]==0&&mp[tx][ty][tz]==0)
{
book[tx][ty][tz]=1;
if(tx==a-1&&ty==b-1&&tz==c-1) return tp;
Q[tail].x=tx;
Q[tail].y=ty;
Q[tail].z=tz;
Q[tail].step=tp;
tail++;
}
}
head++;
}
return -1;
}

int main()
{
int tt;
scanf("%d",&tt);
while(tt--)
{
scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&t);
for(int i=0;i<a;i++)
{
for(int j=0;j<b;j++)
{
for(int k=0;k<c;k++)
{
scanf("%d",&mp[i][j][k]);
book[i][j][k]=0;
}
}
}

printf("%d\n",bfs(0,0,0,0));

}
return 0;
}