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我正在创建一个程序,它将通过迷宫找到最短的路线,并将路线输出为字符串。我已经利用BFS查找最短的移动量,现在我需要输出这些移动量是什么。在我的代码中,我尝试使用switch语句在解决迷宫问题时向字符串添加字符。它利用了for循环中的值,但这没有成功。我还尝试创建2个不同的开关,其中一个将检查行int,另一个将检查col int。但是,这也不成功。
我可以解决一些难题,例如:
xxxxx
x...B
A...x
xxxxx
正确输出:
Shortest route is: ENEEE
Shortest Path is 5
但是,我要解决的另一个迷宫是:
xxxxxxxxxx
x........x
x..xxxx..x
x..xxxx..x
A..xxxx..B
x..xxxx..x
x........x
x........x
xxxxxxxxxx
结果是:
Shortest route is: ENESNESSNESSE
Shortest Path is 13
虽然距离正确,但路线本身却不正确。如果有人能发现我想念的东西,请告诉我。
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;
struct Point
{
int x;
int y;
};
struct queueNode
{
Point pt;
int dist;
};
bool isValid(int row, int col, int x, int y)
{
return (row >= 0) && (row < x) && (col >= 0) && (col < y);
}
bool isSafe(vector<vector<char>> maze, vector<vector<int>> visited, int x, int y)
{
if (maze[x][y] == 'x' || visited[x][y] || maze[x][y] == NULL)
return false;
else
return true;
}
int rowNum[] = { -1, 0, 0, 1 };
int colNum[] = { 0, -1, 1, 0 };
int solveMaze(vector<vector<char>> maze, Point src, Point dest, int rows, int columns)
{
string route;
if (!maze[src.x][src.y] || !maze[dest.x][dest.y])
return -1;
auto visited = vector<vector<int>>(rows, vector<int>(columns));
// Mark the source cell as visited
visited[src.x][src.y] = true;
// Create a queue for solveMaze
queue<queueNode> q;
// Distance of source cell is 0
queueNode s = { src, 0 };
q.push(s); // Enqueue source cell
// Do a solveMaze starting from source cell
while (!q.empty())
{
queueNode curr = q.front();
Point pt = curr.pt;
// If we have reached the destination cell,
// we are done
if (pt.x == dest.x && pt.y == dest.y)
{
route.resize(curr.dist);
cout << "Shortest route is: " << route << endl;
return curr.dist;
}
// Otherwise dequeue the front
// cell in the queue
// and enqueue its adjacent cells
q.pop();
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
int row = pt.x + rowNum[i];
int col = pt.y + colNum[i];
// if adjacent cell is valid, has path and
// not visited yet, enqueue it.
if (isValid(row, col, rows, columns) && maze[row][col] && !visited[row][col] && isSafe(maze,visited,row,col))
{
switch (i)
{
case 0:
route.append("N");
break;
case 1:
route.append("W");
break;
case 2:
route.append("E");
break;
case 3:
route.append("S");
break;
}
visited[row][col] = true;
queueNode Adjcell = { {row, col},curr.dist + 1 };
q.push(Adjcell);
}
}
}
return -1;
}
int main()
{
string filename;
int rows;
int columns;
cout << "Please input the name of your maze!" << endl;
cin >> filename;
cout << endl;
cout << "Please input the amount of rows in your maze!" << endl;
cin >> rows;
cout << endl;
cout << "Please input the amount of columns in your maze!" << endl;
cin >> columns;
cout << endl;
int startRow = 0;
int startColumn = 0;
int endRow = 0;
int endColumn = 0;
int column = 0;
auto maze = vector<vector<char>>(rows,vector<char>(columns));
ifstream input(filename);
char data = input.get();
while (!input.eof())
{
for (int row = 0; row < rows; row++)
{
while (data != '\n' && !input.eof())
{
if (data == 'A')
{
startRow = row;
startColumn = column;
}
if (data == 'B')
{
endRow = row;
endColumn = column;
}
maze[row][column] = data;
column++;
data = input.get();
}
column = 0;
data = input.get();
}
}
input.close();
cout << "The Maze being solved is: " << endl;
for (int y = 0; y < rows; y++)
{
for (int x = 0; x < columns; x++)
{
cout << maze[y][x];
}
cout << endl;
}
Point source = { startRow, startColumn };
Point dest = { endRow, endColumn };
int dist = solveMaze(maze, source, dest,rows,columns);
if (dist != -1)
cout << "Shortest Path is " << dist;
else
cout << "Shortest Path doesn't exist";
return 0;
}
最佳答案
在我看来,您在BFS期间将char附加到路由中。这将不会返回正确的最短路径,因为代码需要验证哪个方向实际上与最短路径相对应。通过在实际测试路径的最短路径部分之前添加路径的方向,输出实际上仅告诉我们BFS本身的执行路径。
为了解决这个问题,我们使用一个父数组,该数组保留每个节点的父级(当您第一次访问相邻单元格时,将该单元格的父级设置为当前单元格)。广度优先搜索完成后,将“tracer”变量设置为目标,并使用父数组向后追溯,直到到达起点为止。请注意,最后的“路径重构”以相反的顺序重构路径(因为我们从目的地迭代回到起点)。
这是我实现此方法的代码:
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <queue>
#include <map>
using namespace std;
void bfs(vector <vector<char>> &grid, int R, int C, int sR, int sC, int eR, int eC){
vector <vector<bool>> visited(R, vector <bool> (C, false));
map <pair<int, int>, pair <int, int>> parent;
queue <pair<int, int>> Q;
Q.push({sR, sC});
visited[sR][sC] = true;
parent[{sR, sC}] = {sR, sC}; // it doesn't really matter what you set it to
while(!Q.empty()){
int r = Q.front().first, c = Q.front().second;
Q.pop();
if(r == eR && c == eC){
break;
}
// enqueue all "valid" (unvisited, not-a-wall) adjacent squares
if(r > 0 && !visited[r-1][c] && grid[r-1][c] != 'x'){
visited[r-1][c] = true;
parent[{r-1, c}] = {r, c};
Q.push({r-1, c});
}
if(r < R-1 && !visited[r+1][c] && grid[r+1][c] != 'x'){
visited[r+1][c] = true;
parent[{r+1, c}] = {r, c};
Q.push({r+1, c});
}
if(c > 0 && !visited[r][c-1] && grid[r][c-1] != 'x'){
visited[r][c-1] = true;
parent[{r, c-1}] = {r, c};
Q.push({r, c-1});
}
if(c < C-1 && !visited[r][c+1] && grid[r][c+1] != 'x'){
visited[r][c+1] = true;
parent[{r, c+1}] = {r, c};
Q.push({r, c+1});
}
}
if(visited[eR][eC] == false){
cout << "The destination was unreachable from the source." << endl;
return;
}
// trace back from the destination to the start
pair <int, int> tracer = {eR, eC};
vector <char> path;
// note that this loop constructs the path in reverse order because
// we iterate from the end back to the start
while(tracer != make_pair(sR, sC)){
pair <int, int> next = parent[tracer];
if(next.first - tracer.first == 1){
path.push_back('N');
}
else if(next.first - tracer.first == -1){
path.push_back('S');
}
else if(next.second - tracer.second == 1){
path.push_back('L');
}
else if(next.second - tracer.second == -1){
path.push_back('R');
}
tracer = next;
}
cout << "Shortest Path Length: " << path.size() << endl;
// we print this in reverse order (see the above comment)
for(int i = path.size()-1; i >= 0; --i){
cout << path[i];
}
cout << endl;
}
int main()
{
int R, C, sR, sC, eR, eC;
cin >> R >> C;
vector <vector<char>> grid(R, vector <char> (C));
for(int i = 0; i < R; ++i){
for(int j = 0; j < C; ++j){
cin >> grid[i][j];
if(grid[i][j] == 'A'){
sR = i;
sC = j;
}
else if(grid[i][j] == 'B'){
eR = i;
eC = j;
}
}
}
// Input Done
bfs(grid, R, C, sR, sC, eR, eC);
return 0;
}
关于c++ - 使用BFS的迷宫路线输出错误,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/65112409/
#include using namespace std; class C{ private: int value; public: C(){ value = 0;
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