BFS和DFS---------机器人的运动范围

https://leetcode-cn.com/problems/ji-qi-ren-de-yun-dong-fan-wei-lcof/solution/mian-shi-ti-13-ji-qi-ren-de-yun-dong-fan-wei-dfs-b/

解题思路:
本题与 矩阵中的路径 类似,是典型的矩阵搜索问题。此类问题通常可使用 深度优先搜索(DFS) 或 广度优先搜索(BFS) 解决。在介绍 DFS / BFS 算法之前,为提升计算效率,首先讲述两项前置工作: 数位之和计算 、 搜索方向简化 。

 因此,可通过循环求得数位和 s。

 

图例展示了 n,m = 20n,m=20 , k in [6, 19]k[6,19] 的可达解、不可达解、非解,以及连通性的变化。

 

 

 

 

方法一:深度优先遍历 DFS

  • 深度优先搜索: 可以理解为暴力法模拟机器人在矩阵中的所有路径。DFS 通过递归,先朝一个方向搜到底,再回溯至上个节点,沿另一个方向搜索,以此类推。
  • 剪枝: 在搜索中,遇到数位和超出目标值、此元素已访问,则应立即返回,称之为 可行性剪枝 。

算法解析:

  • 递归参数: 当前元素在矩阵中的行列索引 i 和 j ,两者的数位和 si, sj 。
  • 终止条件: 当

    ① 行列索引越界

    ② 数位和超出目标值 k

    ③ 当前元素已访问过 时,返回 0,代表不计入可达解。

  • 递推工作:

    标记当前单元格 :将索引 (i, j) 存入 Set visited 中,代表此单元格已被访问过。

    搜索下一单元格: 计算当前元素的 下、右 两个方向元素的数位和,并开启下层递归 。

  • 回溯返回值: 返回 1 + 右方搜索的可达解总数 + 下方搜索的可达解总数,代表从本单元格递归搜索的可达解总数。

 

 

 

 

 1 int dfs(int m,int n,int k,int i,int j,int visited[m][n])
 2 {
 3 
 4     if(i<0||i==m||j<0||j==n||visited[i][j]==1||i%10+i/10+j%10+j/10>k)
 5     {
 6         return 0;
 7     }
 8     visited[i][j]=1;
 9     return dfs(m,n,k,i+1,j,visited)+dfs(m,n,k,i,j+1,visited)+1;
10 }
11 int movingCount(int m, int n, int k){
12     int visited[m][n];
13     memset(visited, 0, m * n * sizeof(int));
14     int ans=dfs(m,n,k,0,0,visited);
15     return ans;
16 }

方法二:广度优先遍历 BFS
BFS/DFS : 两者目标都是遍历整个矩阵,不同点在于搜索顺序不同。DFS 是朝一个方向走到底,再回退,以此类推;BFS 则是按照“平推”的方式向前搜索。
BFS 实现: 通常利用队列实现广度优先遍历。
算法解析:

  • 初始化: 将机器人初始点 (0, 0)(0,0) 加入队列 queue ;
  • 迭代终止条件: queue 为空。代表已遍历完所有可达解。
  • 迭代工作:
  1. 单元格出队: 将队首单元格的 索引、数位和 弹出,作为当前搜索单元格。
  2. 判断是否跳过: 若 ① 行列索引越界 或 ② 数位和超出目标值 k 或 ③ 当前元素已访问过 时,执行 continue 。
  3. 标记当前单元格 :将单元格索引 (i, j) 存入 Set visited 中,代表此单元格 已被访问过 。
  4. 单元格入队: 将当前元素的 下方、右方 单元格的 索引、数位和 加入 queue 。
  • 返回值: Set visited 的长度 len(visited) ,即可达解的数量。

 

 

 

 

 

 

 1 int movingCount(int m,int n,int k)
 2 {
 3     int ans=0;
 4     int queue[m*n][2];
 5     int head=-1,tail=-1;    //在后续操作中,head指向的位置的元素已出队
 6     int visited[m][n];
 7     memset(visited,0,m*n*sizeof(int));
 8     tail++;
 9     //初始化
10     queue[tail][0]=0;       //存放坐标[0,0]
11     queue[tail][1]=0;
12     //迭代工作
13     while(head!=tail)          //迭代中止条件,queue为空,代表已遍历完所有的可达解
14     {
15         //单元格出队
16         head++;
17         int r=queue[head%(m*n)][0];   //对行进行操作
18         int c=queue[head%(m*n)][1];   //对列进行操作
19         //判断是否跳过,若是则执行continue
20         if(r<0||r==m||c<0||c==n||visited[r][c]==1||r%10+r/10+c%10+c/10>k)
21         {
22            continue;
23         }
24         ans++;
25         //标记当前单元格
26         visited[r][c]=1;              //对单元格进行标记
27         //单元格入队
28         tail++;
29         queue[tail%(m*n)][0]=r+1;
30         queue[tail%(m*n)][1]=c;
31         tail++;
32         queue[tail%(m*n)][0]=r;
33         queue[tail%(m*n)][1]=c+1;
34     }
35     return ans;
36 }
原文地址:https://www.cnblogs.com/sbb-first-blog/p/13584096.html