营救公主(深度优先搜索算法)

Price.h

#ifndef __OJ_H__
#define __OJ_H__

#include <vector>
#include<string.h> 
#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;

enum
{
    EAST = 1,
    SOUTH = 2,
    WEST = 3,
    NORTH = 4,
    BLOCK = 4,
};

// 节点坐标类型
typedef struct
{
    // 坐标
    int x;
    int y;
}structLoc;

// 节点类型
typedef struct
{
    // 是否已经标记过,true表示已标记
    bool bMark;
    char chPoint;
}structPoint;

// 栈元素类型
typedef struct
{
    // 搜索深度 
    int depth;

    // 坐标
    int x;
    int y;

    // 搜索方向
    int dir;
}StackType;

int SSavep(char *visited, int t, int n, int m);

// 当前节点是否可通
bool IsBlock(structLoc curLoc, vector<vector<structPoint>> vecMaze);

// 节点标记为已走过
void setFootStep(structLoc curLoc, vector<vector<structPoint>>& vecMaze);

// 到达终点
bool IsEnd(structLoc curLoc);

// 下一个节点
void GetNextPoint(int x, int y, structLoc& curLoc, int dir);

// 深度优先搜素
int DepthFirstSearch(structLoc& curLoc, int dir, int idepth, int iTime, StackType sElement, vector<vector<structPoint>>& vecMaze);

#endif

 

price.cpp

#include<stdio.h> 
#include<string.h> 
#include "OJ.h" 

// 起点和终点
structLoc PointS, PointP;

/*
Description  
     每组测试数据以三个整数N,M,T(0<n, m≤20, t>0)开头，分别代表迷宫的长和高，以及公主能坚持的天数。 
     紧接着有M行，N列字符，由"."，"*"，"P"，"S"组成。其中 "." 代表能够行走的空地。 "*" 代表墙壁，Jesse不能从此通过。 
     "P" 是公主所在的位置。 "S" 是Jesse的起始位置。 每个时间段里Jesse只能选择“上、下、左、右”任意一方向走一步。
Prototype
     int SSaveP (int *maze[], int M, int n, int t)
Input Param 
     maze            迷宫布局（这里用二维数组实现布局）       
     M               迷宫（数组）行数
     N               迷宫（数组）列数
     T               公主能坚持的天数
Output Param 
                     无
Return Value
     0         可以救出公主
     -1        不可以救出公主

*/
 
int SSavep(char *visited, int t, int n, int m)
{ 
    // 构造迷宫vector;找出S和P的位置
    vector<vector<structPoint> > vecMaze;
    for (int i = 0; i < m; i++)
    {
        vector<structPoint> vecTemp;
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            if ('S' == visited[(i * n) + j])
            {
                PointS.x = j;
                PointS.y = i;
            }
            if ('P' == visited[(i * n) + j])
            {
                PointP.x = j;
                PointP.y = i;
            }
            structPoint sPoint;
            sPoint.chPoint = visited[(i * n) + j];
            sPoint.bMark = false;
            vecTemp.push_back(sPoint);
        }
        vecMaze.push_back(vecTemp);
    }

    // 当前节点坐标
    structLoc curLoc;
    curLoc.x = PointS.x;
    curLoc.y = PointS.y;

    // 搜索深度
    int iDepth = 0;

    // 栈元素
    StackType sElement;

    // 节点栈
    stack<StackType> stackPoint;
    do
    {
        if (!IsBlock(curLoc, vecMaze))
        {
            setFootStep(curLoc, vecMaze);
            sElement.depth = iDepth;
            sElement.dir = EAST;
            sElement.x = curLoc.x;
            sElement.y = curLoc.y;

            // 当前节点入栈
            stackPoint.push(sElement);
            if (IsEnd(curLoc))
            {
                return sElement.depth > t?-1:0;
            }
            else
            {
                // 下一个节点
                GetNextPoint(sElement.x, sElement.y, curLoc, EAST);
                iDepth++;
            }
        }
        else
        {
            if (!stackPoint.empty())
            {
                // 回退到上一层深度继续搜索
                sElement = stackPoint.top();
                stackPoint.pop();

                // 节点四个方向都不通,弹出栈
                while ((BLOCK == sElement.dir) && (!stackPoint.empty()))
                {
                    sElement = stackPoint.top();
                    stackPoint.pop();
                }

                // 如果还有其他方向没搜索过，换一个方向搜索
                if (BLOCK != sElement.dir)
                {
                    sElement.dir++;
                    stackPoint.push(sElement);
                    GetNextPoint(sElement.x, sElement.y, curLoc, sElement.dir);
                }
            }
        }
    }
    while(!stackPoint.empty());
    
    // 没有找到通路
    return -1;
}  

bool IsBlock(structLoc curLoc, vector<vector<structPoint>> vecMaze)
{
    // 遇到边界
    if ((curLoc.x < 0)
        || (curLoc.x >= (int)vecMaze.front().size())
        || (curLoc.y < 0)
        || (curLoc.y >= (int)vecMaze.size()))
    {
        return true;
    }

    // 遇到墙
    structPoint sPoint = vecMaze.at(curLoc.y).at(curLoc.x);
    if (sPoint.chPoint == '*')
    {
        return true;
    }

    // 已经标记过
    if (true == sPoint.bMark)
    {
        return true;
    }
    return false;
}

void setFootStep(structLoc curLoc, vector<vector<structPoint>>& vecMaze)
{
    vecMaze.at(curLoc.y).at(curLoc.x).bMark = true;
}

bool IsEnd(structLoc curLoc)
{
    if ((curLoc.x == PointP.x) && (curLoc.y == PointP.y))
    {
        return true;
    }
    return false;
}

void GetNextPoint(int x, int y, structLoc& curLoc, int dir)
{
    if (EAST == dir)
    {
        curLoc.x = x + 1;
        curLoc.y = y;
    }
    else if (SOUTH == dir)
    {
        curLoc.x = x;
        curLoc.y = y + 1;
    }
    else if (WEST == dir)
    {
        curLoc.x = x - 1;
        curLoc.y = y;
    }
    else if (NORTH == dir)
    {
        curLoc.x = x;
        curLoc.y = y - 1;
    }
    else
    {

    }
}