java练习 bfs POJ_3669 Meteor Shower

题目描述

题目地址：https://vjudge.net/problem/POJ-3669

倒霉蛋Bessie现在坐标原点（0，0），现在要有陨石砸下来，寻找Bessie到达安全地点（陨石砸不到的点）所需的最短时间。

此次共有M (1 ≤ M ≤ 50,000)颗流星来袭，流星i将在时间点Ti (0 ≤ Ti ≤ 1,000) 袭击点 (Xi, Yi) (0 ≤ Xi ≤ 300; 0 ≤ Yi ≤ 300)。每颗流星都将摧毁落点及其相邻四点的区域。

Bessie在0时刻时处于原点，且只能行于第一象限，以平行与坐标轴每秒一个单位长度的速度奔走于未被毁坏的相邻（通常为4）点上。在某点被摧毁的刹那及其往后的时刻，她都无法进入该点。

Input - 输入

第1行: 一个整数: M
第2..M+1行: 第i+1行包含由空格分隔的三个整数: Xi, Yi, and Ti

Output - 输出

仅一行: Bessie寻得安全点所花费的最短时间，无解则为-1。

样例：

Input:
4
0 0 2
2 1 2
1 1 2
0 3 5

Output:
5

分析：
0时刻   1时刻  2时刻  3时刻  4时刻  5时刻
(0,0)->(0,1)->(0,2)->(0,3)->(0,4)->(0,5)
                          ->(1,3)->(1,4)
                                 ->(2,3)

5时刻的三个点是最近的安全点。在纸上画一下就能理解。

题目分析

看到最短就想到bfs。最简单的地图只有两种状态，可达和不可达。

这题稍微复杂的是：

1. 判断点是否可达。有一个时间的概念，在某一时刻及该时刻后，某点不可达。
2. 不可达点有范围影响。
3. 终点（安全点）不是指定地点。

解决思路：

1. map不用0、1来标记，而是用 int t 标记。-1代表安全，不会被陨石摧毁;t代表在t时刻被摧毁。
2. 输入陨石落点时，对上下左右的点也进行标记。
3. map标记为-1的点就是安全地点，即终点。

细节见代码

代码

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;

class Point {
    public int x, y, t;

    public Point() {
    }

    public Point(int x, int y, int t) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.t = t;
    }
}

public class Main {
    private static final Scanner SC = new Scanner(System.in);
    private static final int[] DX = {0, 0, -1, 1, 0};
    private static final int[] DY = {-1, 1, 0, 0, 0};
    private static int row = 303, col = 303; // 根据陨石坠落范围[0,300]设置地图范围，大一点点就可以，大太多也没用，因为求的是最短
    private static int[][] map = new int[row][col];

    /**
     * 初始化地图
     * 初始化值为-1，代表安全地点
     */
    public static void initMap() {
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            for (int j = 0; j < col; j++) {
                map[i][j] = -1;
            }
        }
    }

    /**
     * 记录陨石对地图的破坏情况
     */
    public static void recordMeteor() {
        int meteors = SC.nextInt();
        int r, c, t, tr, tc;
        // 记录陨石击中的时间
        while (meteors-- > 0) {
            // r,c为坐标
            r = SC.nextInt();
            c = SC.nextInt();
            // t为陨石最早击中的时刻（最早摧毁时间）
            // 部分地点会被重复摧毁，在该点被摧毁的刹那及其往后的时刻，都不能再到达，所以要保留最早摧毁时间
            t = SC.nextInt();
            // 陨石有溅射效果，落点和上下左右，共5个点都会被摧毁
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                tr = r + DX[i];
                tc = c + DY[i];
                // 陨石也有可摧毁的范围
                if (tr < 0 || tr > 301 || tc < 0 || tc > 301) {
                    continue;
                }
                if (map[tr][tc] == -1) {
                    map[tr][tc] = t;
                } else {// 保留最早被摧毁的时间
                    map[tr][tc] = Math.min(map[tr][tc], t);
                }
            }

        }
    }

    public static int bfs() {

        // 天胡，起点就是安全的
        if (map[0][0] == -1) {
            return 0;
        }

        // 反向天胡，没来及跑就被炸了
        if (map[0][0] == 0) {
            return -1;
        }

        Queue<Point> queue = new LinkedList<Point>();
        queue.add(new Point(0, 0, 0));

        while (!queue.isEmpty()) {
            Point cur = queue.poll();
            int tr, tc;
            // 安全了，返回
            if (map[cur.x][cur.y] == -1) {
                return cur.t;
            }
            // 当前点不可达，抛弃这个状态
            if (map[cur.x][cur.y] <= cur.t) {
                continue;
            }
            // 当前点可达，但是还得跑
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                tr = cur.x + DX[i];
                tc = cur.y + DY[i];

                if (0 <= tr && tr < row && 0 <= tc && tc < col) {
                    // 下一步是安全地点
                    if (map[tr][tc] == -1) {
                        return cur.t + 1;
                    }
                    // 下一步可以到达，但是还得接着跑
                    if (cur.t < map[tr][tc]) {
                        // 把来时的路炸了，不走回头路
                        map[cur.x][cur.y] = cur.t;
                        queue.add(new Point(tr, tc, cur.t + 1));
                    }
                }

            }
        }
        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {

        // 初始化地图
        initMap();

        // 记录陨石对地图的破坏情况
        recordMeteor();

        // bfs
        int ans = bfs();
        System.out.println(ans);
    }
}

参考

1. https://blog.csdn.net/queque_heiya/article/details/104086766
2. https://blog.csdn.net/a1097304791/article/details/101617157
3. https://www.cnblogs.com/sky-stars/p/11185040.html
4. https://www.cnblogs.com/demian/p/6152963.html

大佬们都是C/C++

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