廣度優先遍歷（Breadth First Search，BFS）是一個分層的搜索過程，沒有回退過程，是非遞歸的。

DFS與BFS的小秘密：

1、深度優先搜索算法的思路很簡單，比較好理解，但得到的解不是最優的；而廣度優先搜索則恰恰相反；

2、如果節點有無窮多個，深度優先搜索算法在某處分支可以無限搜索下去卻找不到解，這時我們可以采用有界深度優先搜索~

題目來源：

ZOJ Monthly，October 2003，ZOJ1649

題目描述：

Angel被MOLIGPY抓住了，她被關在監獄里。監獄可以用一個N*M的矩陣來描述，1<N、M<=200。監獄由N*M個格子組成，每個方格中可能為墻壁、道路、警衛、Angel或Angel的朋友。Angel的朋友想去營救Angel。他的任務是接近Angel。約定“接近Angel”的意思是到達Angel被關的位置。如果Angel的朋友想到達某個方格，但方格中有警衛，那么必須殺死警衛，才能到達這個方格。假定Angel的朋友向上、下、左、右移動一步用時1個單位時間，殺死警衛也用時1個單位時間。假定Angel的朋友可以殺死所有警衛。

試計算Angel的朋友接近Angel至少需要多長時間，只能向上、下、左、右移動，而且墻壁不能通過。

輸入描述：

輸入文件中包含多個測試數據。每個測試數據的第1行為兩個整數N和M，接下來有N行，每行有M個字符："."代表道路，"a"代表Angel，"r"代表Angel的朋友，"#"代表墻壁，"x"代表警衛。

輸出描述：

對每組測試數據，輸出一個整數，表示接近Angel所需最少時間。如果無法接近Angel，則輸出"Poor ANGEL has to stay in the prison all his life."。

樣例輸入：

7 8

#.#####.

#a.#xr..

#.x#xx..

..xxxx.#

#.......

.#......

........

樣例輸出：

12

閑話少敘，奉上代碼+注釋~

Code：

[cpp]?view plaincopyprint?

#include<iostream>??

#include<queue>??

using?namespace?std;??

??

#define?MAXN?200??

#define?INF?1000000??

??

struct?point??

{??

????int?x,?y;???????????????//記錄點的坐標??

????int?step;???????????????//記錄到達當前點所用步數??

????int?time;???????????????//記錄到達當前點所用時間??

};??

??

queue<point>Q;????????????????//想法：用隊列存儲BFS遍歷的節點，隊頭為當前所處位置，把所有遍歷到新的節點插入隊尾??

??

char?map[MAXN][MAXN];???????//地圖??

int?mintime[MAXN][MAXN];????//到達每個點所用時間??

int?dir[4][2]?=?{?{-1,?0},?{0,?1},?{1,?0},?{0,?-1}?};???//四個方向：上右下左??

int?N,?M;???????????????????//監獄的大小??

int?ax,?ay;?????????????????//Angel所在位置??

??

int?BFS(point?start)??

{??

????int?i;??

????Q.push(start);??????????//將頂點入隊??

????point?head;?????????????//定義一個當前點??

????while(!Q.empty())??

????{??

????????head?=?Q.front();???//獲取隊頭點，即當前點??

????????Q.pop();????????????//獲取后隨即彈出，為后面的操作做預處理??

????????for(i?=?0;?i?<?4;?i++)??

????????{??

????????????int?x?=?head.x?+?dir[i][0],?y?=?head.y?+?dir[i][1];?????//獲取下一個方向上的坐標??

????????????if(x>=0?&&?x<N?&&?y>=0?&&?y<M?&&?map[x][y]?!=?'#')??????//排除越界和墻壁的情況??

????????????{???//獲取下一個點的全部信息??

????????????????point?next;??

????????????????next.x?=?x;??

????????????????next.y?=?y;??

????????????????next.step?=?head.step?+?1;??

????????????????next.time?=?head.time?+?1;??

????????????????if(map[x][y]?==?'x')?next.time++;???//如果遇到敵人，多消耗一個時間??

????????????????//比較時間，選擇用時最短的位置入隊并作為下一次遍歷的起點~??

????????????????if(next.time?<?mintime[x][y])??

????????????????{//此處有兩個作用：1、比較哪個路徑對應的時間最小，并入隊；2、標記上一個點，使其不可回退。??

????????????????????mintime[x][y]?=?next.time;??

????????????????????Q.push(next);??

????????????????}??

????????????}??

????????}??

????}??

????return?mintime[ax][ay];??

}??

??

int?main()??

{??

????int?i,?j;??

????int?fx,?fy;?????//Angel的朋友的坐標??

????while(scanf("%d%d",?&N,?&M)?!=?EOF)??

????{??

????????memset(map,?0,?sizeof(map));????????//初始化大地圖??

????????for(i?=?0;?i?<?N;?i++)?scanf("%s",?map[i]);??????//確立監獄信息??

????????for(i?=?0;?i?<?N;?i++)???

????????????for(j?=?0;?j?<?M;?j++)???

????????????{??

????????????????mintime[i][j]?=?INF;????????//初始化時間為無窮大??

????????????????if(map[i][j]?==?'r')?{?fx?=?i;?fy?=?j;?}??

????????????????else?if(map[i][j]?==?'a')?{?ax?=?i;?ay?=?j;?}??

????????????}??

????????point?start;??

????????start.x?=?fx;?start.y?=?fy;??

????????start.step?=?start.time?=?0;??

????????mintime[fx][fy]?=?0;??

????????int?mint?=?BFS(start);??

????????if(mint?<?INF)?printf("%d\n",?mint);??

????????else?printf("Poor?ANGEL?has?to?stay?in?the?prison?all?his?life.\n");??

????}??

????return?0;??

}??

運行結果：

Ps：如有Bug，歡迎拍磚~

總結

以上是生活随笔為你收集整理的实现BFS之“营救”的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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