C++實現二進位制矩陣中的最短路徑
假設我們有一個N x N的方格網,其中每個單元格要麼為空(0),要麼被阻塞(1)。從左上角到右下角的清晰路徑長度為k,當且僅當它由單元格C_1, C_2, ..., C_k組成,其中:
相鄰單元格C_i和C_{i+1}是8方向連線的(因此它們不同且共享一條邊或角)
C_1位於(0, 0)位置
C_k位於(N-1, N-1)位置
如果C_i位於(r, c),則grid[r, c]為空或包含0
我們必須找到從左上角到右下角的最短清晰路徑的長度。如果沒有這樣的路徑,則返回-1。
例如,如果網格如下:
0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 |
橙色單元格將構成路徑。長度為4
為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:
定義一個方向陣列,它將儲存8對移動8個不同方向的值。因此該陣列類似於[[1,1], [1,-1], [-1,1], [1,0], [0,1], [-1,-1], [0,-1], [-1,0]]
主要部分將以網格作為輸入,其作用如下:
定義一個點佇列q,n:=行數
如果grid[0, 0]為0,則建立一個新點p(0, 0, 1),將p插入q,並將grid[0, 0]設定為1
當q不為空時
curr:=q中的第一個點,從q中刪除第一個點
x:=curr的x值,y:=curr的y值,c:=curr的c值
如果x = n – 1且y = n – 1,則返回c
將c加1
對於範圍0到7中的i
X := x + d[i, 0], Y := y + d[i, 1]
如果X在0和n之間,並且y在0和n之間,並且grid[X, Y]為0,則
grid[X, Y] := 1
將新點p (X, Y, c)插入q
返回-1
讓我們來看下面的實現,以便更好地理解:
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; int d[8][2] = {{1, 1}, {1, -1}, {-1, 1}, {1, 0}, {0, 1}, {-1, -1}, {0, -1}, {-1, 0}}; struct point{ int x, y, c; point(int a, int b, int z){ x = a; y = b; c = z; } }; class Solution { public: int shortestPathBinaryMatrix(vector<vector<int>>& grid) { queue <point> q; int n = grid.size(); if(!grid[0][0]){ q.push(point(0, 0, 1)); grid[0][0] = 1; } while(!q.empty()){ point curr = q.front(); q.pop(); int x = curr.x; int y = curr.y; int c = curr.c; if(x == n-1 && y == n-1)return c; c++; for(int i = 0; i < 8; i++){ int X = x + d[i][0]; int Y = y + d[i][1]; if(X >= 0 && X < n && Y >= 0 && Y < n && !grid[X][Y]){ grid[X][Y] = 1; q.push(point(X, Y, c)); } } } return -1; } }; main(){ vector<vector<int>> v = {{0,0,0},{1,1,0},{1,1,0}}; Solution ob; cout << (ob.shortestPathBinaryMatrix(v)); }
輸入
[[0,0,0],[1,1,0],[1,1,0]]
輸出
4
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