我们以2D整数矩阵的形式给出了一个迷宫;其中0是可通空间,1是墙 .
起始位置始终是:
array[0][0]
并且结尾将始终为:
array[HEIGHT -1][WIDTH-1]
唯一可能的移动是向上,向下,向右或向左 . 我想找到从开始到结束的最短路径,考虑到我们最多可以克服迷宫内的一面墙 . 我开始创建一个Maze类和一个Vertex类 . 我的第一个想法是使用BFS,但是,我最近意识到这当然不会起作用,我现在正在尝试Dijkstra _2458706的重量比可通行空间大得多,并使用Dijkstra 's to find the shortest path from start to finish. Then, calculate each Wall'的最短路径到最后 . 在此之后,我想我可以比较墙壁到最后的路径,从开始到结束的路径,并以某种方式使用它来决定移除墙壁是否会给我一条较短的路径 .
我真的在与Dijkstra挣扎,把所有这些放在一起,或许能得到一些有用的东西 . 我开始创建一个Maze类,它将采用2d数组输入并从中创建一个图形 . 迷宫课程:
class Maze{
Vertex[][] vertices;
ArrayList<Edge> edges;
ArrayList<Vertex> walls;
HashSet<Vertex> settledVertices;
HashSet<Vertex> unsettledVertices;
HashMap<Vertex,Integer> distanceMap;
HashMap<Vertex,Vertex> predecessors;
Vertex start, end;
int width;
int height;
//Maze Contructor
public Maze(int arr[][]){
this.height = arr.length;
this.width = arr[0].length;
this.vertices = new Vertex[height][width];
this.edges = new ArrayList<>();
this.walls = new ArrayList<>();
for(int i = 0 ; i < height; i++){
for(int j = 0; j < width; j++){
this.vertices[i][j] = arr[i][j] == 1 ? new Wall(arr[i][j]) : new Vertex(arr[i][j]);
if(this.vertices[i][j].value == 1)
this.walls.add(this.vertices[i][j]);
}
}
//Build() sets the Edges and their weights, as well as determine each Vertexs neighbors
build();
this.start = this.vertices[0][0];
this.end = this.vertices[height-1][width-1];
}
//Attempting Dijkstra
public void executeDij(Vertex source){
this.settledVertices = new HashSet<>();
this.unsettledVertices = new HashSet<>();
this.distanceMap = new HashMap<>();
this.predecessors = new HashMap<>();
this.distanceMap.put(source,0);
this.unsettledVertices.add(source);
while(unsettledVertices.size() > 0){
Vertex v = getMinimum(unsettledVertices);
unsettledVertices.remove(v);
findMinDistance(v);
}
}
public int getDistance(Vertex arrow, Vertex target){
for(Edge e : edges)
if(e.source.equals(arrow) && e.destination.equals(target))
return e.weight;
throw new RuntimeException("Get distance error");
}
public void findMinDistance(Vertex vertex){
for (Vertex target : vertex.neighbors) {
if(getShortestDistance(target) > getShortestDistance(vertex) + getDistance(vertex, target))
distanceMap.put(target, getShortestDistance(vertex) + getDistance(vertex,target));
}
}
public int getShortestDistance(Vertex destination){
Integer d = distanceMap.get(destination);
if(d == null)
return Integer.MAX_VALUE;
return d;
}
public Vertex getMinimum(HashSet<Vertex> set){
Vertex min = null;
for(Vertex v : set){
if(min == null){
min = v;
}else{
if(getShortestDistance(v) < getShortestDistance(min)){
min = v;
}
}
}
return min;
}
public boolean isSettled(Vertex v){
return settledVertices.contains(v);
}
public LinkedList<Vertex> getPath(Vertex target){
LinkedList<Vertex> path = new LinkedList<>();
Vertex singleStep = target;
if(predecessors.get(singleStep) == null)
return null;
path.add(singleStep);
while(predecessors.get(singleStep) != null){
singleStep = predecessors.get(singleStep);
path.add(singleStep);
}
Collections.reverse(path);
return path;
}
我的顶点类:
class Vertex{
int value;
boolean visited;
int distance;
Vertex previous;
ArrayList<Vertex> neighbors = new ArrayList<>();
public Vertex(int value){
this.value = value;
}
public boolean isWall(){
return this.value == 1;
}
public void setVisited(){
this.visited = true;
}
public int getValue(){
return this.value;
}
}
在这一点上我基本上已经迷失了自己,我不知道我在做什么了 . 当我尝试使用我的getPath方法时,我得到一个空指针异常 . 总而言之,我想我的问题是如何从开始到结束获得最便宜的路径,然后是墙到达终点的路径;为每一面墙 .
1 回答
使用Dijkstra算法构建到任何点的最短路径是好的,但是从Start和End都可以 .
假设你有这个迷宫,使用
_
代表空间,使用X
代表Wall:首先,填写距离Start最近的距离:
如果这让你走到了尽头,你就完成了,而不必跳墙 .
否则,从End填写最短距离:
现在,找到起始值和结束值旁边的墙:
选择两个距离最小的墙 .
在4个候选人中,3个总和8个,1个总和10个 .
这里共有5个解决方案: