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  • 广度优先算法走出迷宫

    广度优先算法(Breadth-First Search),同广度优先搜索,又称作宽度优先搜索,或横向优先搜索,简称BFS,是一种图形搜索演算法。简单的说,BFS是从根节点开始,沿着树的宽度遍历树的节点,如果发现目标,则演算终止。广度优先搜索的实现一般采用open-closed表。

    有这么一个迷宫:

    6 5
    0 1 0 0 0
    0 0 0 1 0
    0 1 0 1 0
    1 1 1 0 0
    0 1 0 0 1
    0 1 0 0 0
    

    其中第一行6代表行数,5代表列表,0代表可以走的路线。1代表墙壁。
    假想有一个x轴和y轴, 开始位置: 0,0 终点位置: 6,5
    用程序实现最短的路线如下:

    package main
    
    import (
    	"fmt"
    	"os"
    )
    
    func readMaze(filename string) [][]int {
    	file, err := os.Open(filename)
    	if err != nil {
    		panic(err)
    	}
    	var row, col int
    	fmt.Fscanf(file, "%d %d", &row, &col)
    
    	maze := make([][]int, row)
    	for i := range maze {
    		maze[i] = make([]int, col)
    		for j := range maze[i] {
    			fmt.Fscanf(file, "%d", &maze[i][j])
    		}
    	}
    	return maze
    }
    
    type point struct {
    	i, j int
    }
    
    var dirs = [4]point{
    	{-1, 0},{0, -1},{1, 0},{0, 1},
    }
    
    func (p point) add(r point) point {
    	return point{p.i + r.i, p.j + r.j }
    }
    
    func (p point) at(grid [][]int) (int, bool) {
    	if p.i < 0 || p.i >= len(grid) {
    		return 0, false
    	}
    
    	if p.j < 0 || p.j >= len(grid[p.i]) {
    		return 0, false
    	}
    
    	return grid[p.i][p.j], true
    }
    
    func walk(maze [][]int, start, end point) [][]int {
    	steps := make([][]int, len(maze))
    	for i := range steps {
    		steps[i] = make([]int, len(maze[i]))
    	}
    
    	Q := []point{start}
    
    	for len(Q) > 0 {
    		cur := Q[0]
    		Q = Q[1:]
    
    		if cur == end {
    			break
    		}
    		for _, dir := range dirs {
    			next := cur.add(dir)
    
    			val, ok := next.at(maze)
    			if !ok || val == 1 {
    				continue
    			}
    
    			val, ok = next.at(steps)
    			if !ok || val != 0 {
    				continue
    			}
    
    			if next == start {
    				continue
    			}
    
    			curSteps, _ := cur.at(steps)
    			steps[next.i][next.j] = curSteps + 1
    			Q = append(Q, next)
    		}
    	}
    	return steps
    }
    
    func main() {
    	maze := readMaze("./maze.in")
    	for i := range maze {
    		for _, j := range maze[i] {
    			fmt.Printf("%3d", j)
    		}
    		fmt.Println()
    	}
    	fmt.Println()
    	steps := walk(maze, point{0,0},point{len(maze) - 1, len(maze[0]) - 1})
    
    	for _, row := range steps {
    		for _, val := range row {
    			fmt.Printf("%3d", val)
    		}
    		fmt.Println()
    	}
    }
    

    golang数据结构:
    https://github.com/Workiva/go-datastructures
    https://github.com/emirpasic/gods

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Csir/p/9969396.html
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