LeetCode 1210. 穿过迷宫的最少移动次数(状态压缩BFS)

文章目录

    • 1. 题目
    • 2. 解题

1. 题目

你还记得那条风靡全球的贪吃蛇吗?

我们在一个 n*n 的网格上构建了新的迷宫地图,蛇的长度为 2,也就是说它会占去两个单元格。
蛇会从左上角((0, 0) 和 (0, 1))开始移动。
我们用 0 表示空单元格,用 1 表示障碍物。
蛇需要移动到迷宫的右下角((n-1, n-2) 和 (n-1, n-1))

每次移动,蛇可以这样走:

  • 如果没有障碍,则向右移动一个单元格。并仍然保持身体的水平/竖直状态。

  • 如果没有障碍,则向下移动一个单元格。并仍然保持身体的水平/竖直状态。

  • 如果它处于水平状态并且其下面的两个单元都是空的,就顺时针旋转 90 度。蛇从((r, c)、(r, c+1))移动到 ((r, c)、(r+1, c))

  • 如果它处于竖直状态并且其右面的两个单元都是空的,就逆时针旋转 90 度。蛇从((r, c)、(r+1, c))移动到((r, c)、(r, c+1))

返回蛇抵达目的地所需的最少移动次数

如果无法到达目的地,请返回 -1。

示例 1:

输入:grid = [[0,0,0,0,0,1],[1,1,0,0,1,0],[0,0,0,0,1,1],[0,0,1,0,1,0],[0,1,1,0,0,0],[0,1,1,0,0,0]]
输出:11
解释:
一种可能的解决方案是 
[,, 顺时针旋转,,,,,, 逆时针旋转,,]。示例 2:
输入:grid = [[0,0,1,1,1,1],[0,0,0,0,1,1],[1,1,0,0,0,1],[1,1,1,0,0,1],[1,1,1,0,0,1],[1,1,1,0,0,0]]
输出:9提示:
2 <= n <= 100
0 <= grid[i][j] <= 1
蛇保证从空单元格开始出发。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/minimum-moves-to-reach-target-with-rotations
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2. 解题

  • 把尾巴的坐标 x,y 还有方向 d,三个信息编码成101进制数
  • 然后蛇可以三种走法:前进、整体平移、绕尾巴旋转
class Solution {vector<vector<int>> dir = {{0,1}, {1,0}};int n;
public:int minimumMoves(vector<vector<int>>& grid) {n = grid.size();if(grid[n-1][n-2] || grid[n-1][n-1])return -1;int state, nt, pos, d, nd, i, j, k, x, y, x1, y1, x2, y2;queue<int> q;//将xy坐标压缩为一个数,再乘以 101,+ 方位,全部压缩为一个数unordered_set<int> vis;q.push(0);// pos = (101*i + j)*101 + dirint step = 0, size;int target = (101*(n-1)+(n-2))*101;while(!q.empty()){size = q.size();while(size--){state = q.front();q.pop();if(state == target)return step;d = state%101;pos = state/101;i = pos/101;//原来尾巴位置j = pos%101;// cout << " i :" << i << " j: " << j << " d : " << d << endl;x = i+dir[d][0];//原来头的位置y = j+dir[d][1];// 直行,方向不变x1 = i+dir[d][0];//下一个尾巴占据的位置y1 = j+dir[d][1];x2 = x+ dir[d][0];//下一个头的位置y2 = y+ dir[d][1];nt = (101*x1+y1)*101+d;//下一个状态if(ok(x2, y2) && grid[x2][y2]== 0&& !vis.count(nt)){vis.insert(nt);q.push(nt);//下一个状态}// 平移,方向不变nd = d == 0 ? 1 : 0;x1 = i+dir[nd][0];//下一个尾巴占据的位置y1 = j+dir[nd][1];x2 = x+ dir[nd][0];//下一个头的位置y2 = y+ dir[nd][1];nt = (101*x1+y1)*101+d;//下一个状态if(ok(x1, y1) && grid[x1][y1]==0 && ok(x2, y2) && grid[x2][y2]== 0&& !vis.count(nt)){vis.insert(nt);q.push(nt);}// 旋转,方向变化, 尾巴位置没变nt = state/101*101 + nd;//下一个位置的编码if(ok(x1, y1) && grid[x1][y1]==0 && ok(x2, y2) && grid[x2][y2]== 0&& !vis.count(nt)){vis.insert(nt);q.push(nt);}}step++;}return -1;}bool ok(int x, int y){return x>=0 && x < n && y>=0 && y<n;}
};

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