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  • prim+BFS

    大致题意:

    在一个y行 x列的迷宫中,有可行走的通路空格’ ‘,不可行走的墙’#’,还有两种英文字母A和S,现在从S出发,要求用最短的路径L连接所有字母,输出这条路径L的总长度。

    一格的长度为1,而且移动的方法只有上、下、左、右,

    所以在无任何墙的情况下(但“墙#”是必须考虑的,这里只是为了说明)

    任意两个字母之间的距离就是直接把 横坐标之差 加上 纵坐标之差

    注意的是,可行的路为 字母 和 空格

              不可行的路为 # 和 矩阵范围之外

    根据题意的“分离”规则,重复走过的路不再计算

    因此当使用prim算法求L的长度时,根据算法的特征恰好不用考虑这个问题(源点合并很好地解决了这个问题),L就是最少生成树的总权值W

    由于使用prim算法求在最小生成树,因此无论哪个点做起点都是一样的,(通常选取第一个点),因此起点不是S也没有关系

    所以所有的A和S都可以一视同仁,看成一模一样的顶点就可以了

    最后要注意的就是 字符的输入

    cin不读入空字符(包括 空格,换行等)

    gets读入空格,但不读入换行符)

    剩下的问题关键就是处理 任意两字母间的最短距离,由于存在了“墙#” ,这个距离不可能单纯地利用坐标加减去计算,必须额外考虑,推荐用BFS(广搜、宽搜),这是本题的唯一难点,因为prim根本直接套用就可以了

    求 任意两字母间的最短距离 时不能直接用BFS求,

    1、必须先把矩阵中每一个允许通行的格看做一个结点(就是在矩阵内所有非#的格都作为图M的一个顶点),对每一个结点i,分别用BFS求出它到其他所有结点的权值(包括其本身,为0),构造结点图M;

    2、然后再加一个判断条件,从图M中抽取以字母为顶点的图,进而构造字母图N

    这个判定条件就是当结点图M中的某点j为字母时,把i到j的权值再复制(不是抽离)出来,记录到字母图N的邻接矩阵中

    3、剩下的就是对字母图N求最小生成树了

    2
    6 5
    ##### 
    #A#A##
    # # A#
    #S  ##
    ##### 
    7 7
    #####  
    #AAA###
    #    A#
    # S ###
    #     #
    #AAA###
    #####  
    

    Sample Output

    8
    11
    /*BFS+Prim*/
    
    //Memory Time 
    //368K   0MS 
    
    #include<iostream>
    #include<string>
    using namespace std;
    
    const int inf=2501;      //无限大,最大迷宫的总长也就2500
    
    char map[51][51];  //迷宫原图
    int node[51][51];   //记录当前格是否为字母,是第几个字母
    int col,row;      //当前迷宫的行列数
    int num;         //字母顶点数数目
    int dist[102][102];      //构造结点图的两结点间权值,理论结点数最多为2500个(每一个允许通行的格为一个结点)
                             //但是POJ的数据库允许压缩到101个,哈哈,这样时间和空间复杂度都减少很多
    int edge[102][102];      //构造字母图的两个字母间的边权,字母数最多为101
    
    class move
    {
     public:
        int row,col;
    }mov[4]={{0,-1},{0,1},{-1,0},{1,0}}; //分别对应 上 下 左 右
    
    void bfs(int i,int j)
    {
        bool vist[51][51];  //标记当前迷宫某一格是否已被访问
        int que_x[2500],que_y[2500];  //坐标队列
        int head=0,tail=0;  //队列指针
    
        /*Initial*/
    
        memset(dist,0,sizeof(dist));
        memset(vist,false,sizeof(vist));
        vist[i][j]=true;
        que_x[tail]=i;
        que_y[tail++]=j;
    
        while(head<tail)
        {
            int x=que_x[head];
            int y=que_y[head++];
            if(node[x][y])
                edge[ node[i][j] ][ node[x][y] ] = dist[x][y];   //抽取字母到字母的边权
            for(int k=0;k<4;k++)
            {
                int mx=x+mov[k].row;
                int my=y+mov[k].col;
                if(mx>=1 && mx<= row && my>=1 && my<=col)
                    if(!vist[mx][my] && map[mx][my]!='#')
                    {
                        que_x[tail]=mx;
                        que_y[tail++]=my;
                        vist[mx][my]=true;
                        dist[mx][my]=dist[x][y]+1;
                    }
            }
        }
        return;
    }
    
    int prim(void)
    {
        int s=1;
        int m=1;
        bool u[102];
        u[s]=true;
    
        int min_w;
        int prim_w=0;
        int point;
        int low_dis[102];
    
        for(int i=1;i<=num;i++)
        {
            low_dis[i]=inf;
            u[i]=false;
        }
    
        while(true)
        {
            if(m==num)
                break;
    
            min_w=inf;
            for(int i=2;i<=num;i++)
            {
                if(!u[i] && low_dis[i]>edge[s][i])
                    low_dis[i] = edge[s][i];
                if(!u[i] && min_w>low_dis[i])
                {
                    min_w=low_dis[i];
                    point=i;
                }
            }
            s=point;
            u[s]=true;
            prim_w+=min_w;
            m++;
        }
        return prim_w;
    }
    
    int main(int i,int j)
    {
        int test;
        cin>>test;
        while(test--)
        {
            /*Initial*/
    
            memset(node,0,sizeof(node));
            num=0;
    
            /*Input*/
    
            cin>>col>>row;
            char temp[51];
            gets(temp);  //吃掉cin遗留下来的换行符,我不知道为什么getchar()会AW
            for(i=1;i<=row;i++)
            {
                gets(map[i]);
                for(j=1;j<=col;j++)
                    if(map[i][j]=='A'||map[i][j]=='S')
                        node[i][j]=++num;
            }
    
            /*BFS-> Structure Maps*/
    
            for(i=1;i<=row;i++)
                for(j=1;j<=col;j++)
                    if(node[i][j])
                        bfs(i,j);   //构造结点i,j到其他所有结点的边权(非#的格子就是一个结点)
    
            /*Prim Algorithm & Output*/
    
            cout<<prim()<<endl;
        }
        return 0;
    }
    View Code
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/baoluqi/p/3745718.html
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