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[数据结构与算法]DFS入门--经典迷宫问题(杭电1010)

1. DFS概念

    通俗一点就是不撞南墙不回头。是一个递归的过程。
    
	数据结构中的定义:假设初始状态是所有顶点未曾被访问,则深度优先搜索可从
	图中某个顶点v0出发,访问此顶点,然后依次从v0的邻接点出发递归的进行同样
	的深度搜索,直到图中所有和v0有路径相通的顶点都被访问到。好像还是很抽象,
	那上图吧。
假设从E点出发,当有多种选择时,采用字母序的策略选取下一个邻接点。

选择A为下一个邻接点,则从A出发进行递归搜索。依此类推,依次从B,C,D出发进行递
归搜索。在访问了D之后,由于D的邻接点都被访问过了,则搜索回退(递归返回调用)
到C。由于同样原因,搜索继续回退到B,A,E。此时E有未访问过的邻接点,F开始
再访问G,H。再从H回退到G,G回退到F,F最后回退到E。这就完成了一个连通分量的搜
索。

2.经典迷宫问题
杭电1010 http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1010
题目大意:

S.X.

…X.

…XD

…这里有四个点,不知道为啥只能显示三个

意思就是给定一个由字符组成的迷宫,‘S’代表起点,‘.'代表可以通行的块,’X‘代表
一堵墙,’D‘代表终点。每秒只能走一步(上,下,左,右),判断能否在恰好第T秒,
到达终点D,走过的块不能再走。

算法就是dfs了,其实也就是暴力枚举,对走的每一步都进行4个方向上的分支判断,
对选中的分支然后进行递归搜索,再加上一定的剪枝,舍去一些明显不合题意的结果,
以满足时间上的要求。
#include <iostream>
#include <cstdlib>//abs函数的头文件 
using namespace std;
char map[8][8];//迷宫
int d[4][2]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};//往东南西北
//方向走时x,y需要加上的值
int dfs(int sx,int sy,int cnt);
int sx,sy,ex,ey,N,M,T,value;
int ok=0;
int main()
{
	int wall,i,j;
	while(cin>>N>>M>>T){
		ok=0;
		if(N==0&&M==0&&T==0) break;
		wall=0;
		for(i=1;i<=N;i++){
			for(j=1;j<=M;j++){
				cin>>map[i][j];
				if(map[i][j]=='S'){
					sx=i;
					sy=j;
				}
				else if(map[i][j]=='D'){
					ex=i;
					ey=j;
				}
				else if(map[i][j]=='X'){
					wall++;//不可到达的块数加1 
				}
			}
		}
		if((N*M-wall-1)<T){//可以走的步数小于T 
			cout<<"NO"<<endl;
			continue;
		}
		map[sx][sy]='X';//起点设为不可达 
		dfs(sx,sy,0);
		if(ok) cout<<"YES"<<endl;
		else cout<<"NO"<<endl;
		
	}
	return 0;
} 
int dfs(int sx,int sy,int cnt){
	//cout<<"cnt="<<cnt<<endl;
	if(sx<=0||sy<=0||sx>N||sy>M){//递归终止条件 ,超出边界 
		return 0;
	}
	int temp=T-cnt-(abs(sx-ex)+abs(sy-ey));// 
	if(temp<0||temp&1){//奇偶剪枝,temp小于0或为奇数则不可达
		return 0; 
	}
	if(sx==ex&&sy==ey&&cnt==T) ok=1;// 
	if(ok==1) return 1;
	for(int i=0;i<4;i++){//对走到的每个结点进行四个方向的探索 
		if(map[sx+d[i][0]][sy+d[i][1]]!='X'){
			map[sx+d[i][0]][sy+d[i][1]]='X';//走过的路,不能再走,设为墙 
			value=dfs(sx+d[i][0],sy+d[i][1],cnt+1);
			if(value==1) break;//到达终点了 
			map[sx+d[i][0]][sy+d[i][1]]='.';//探索一条路不可达,return 0后
			//探索下一条路时 ,这个节点要恢复为可走状态 
		}
	}
	return 0;
		
}

一个小技巧初始化这个迷宫矩阵的时候,i = 0 这行, j = 0这列, i = n + 1这行, j = m + 1这列,也就是最外层初始化为0,但是不存储数据,这样相当于在迷宫外面的四面都加上了墙,这样在dfs过程中就不用判断是否出界了…

3.奇偶剪枝
从百度百科截图过来的,百度百科上有点错误。奇偶剪枝其实就是给定t步到达终点,这t步减去到达终点的最短路径必须要为偶数的情况。
在这里插入图片描述
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加:2021-08-31 15:42:15  更:2021-08-31 15:44:09 
 
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