UVA 816 Abbott's Revenge BFS求最短路+路径输出（详细注释）

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#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<queue>
#include<vector>
using namespace std;

struct Node{
    int r, c;   //横纵坐标
    int dir;    //目前面朝方向
    Node(int rr = 0, int cc = 0, int ddir = 0):r(rr), c(cc), dir(ddir){}
};

const char* dirs = "NESW";  //目前面朝方向
const char* turns = "FLR";  //可以转向的方向
int dir_id(char c){return strchr(dirs, c) - dirs;}  //将输入的方向转成数字
int turn_id(char c){return strchr(turns, c) - turns;}
const int dr[] = {-1, 0, 1, 0}; //上, 右, 下, 左
const int dc[] = {0, 1, 0, -1};
int d[10][10][4];   //初始状态到(r, c, dir)最短路长度
Node p[10][10][4];  //(r, c, dir)在BFS树中的父结点
int r0, c0, r1, dir, c1, r2, c2;    //r0, c0起点, r2, c2终点, c1, r1, dir当前状态
string name, s;
char c;
bool has_edge[10][10][4][3];        //点坐标在每个方向的三个转向是否访问

bool inside(int r, int c){      //判断是否越界
    return (r >= 1 && r <= 9 && c >= 1 && c <= 9);
}

bool Input(){
    cin >> name;    //输入样例名
    if(name == "END")   return false;
    cout << name << endl;
    cin >> r0 >> c0 >> c >> r2 >> c2;   //输入起点，目前朝向，终点(用scanf读入容易wa)
    dir = dir_id(c);
    r1 = r0 + dr[dir];
    c1 = c0 + dc[dir];      //实际上以起点的下一个点为起点

    memset(has_edge, false, sizeof(has_edge));
    int a, b;
    while(cin >> a && a){   //读入每一个点，及其能到达的方向
        cin >> b;
        while(cin >> s){
            if(s[0] == '*') break;
            int tempd = dir_id(s[0]);   //tempd保存当前朝向
            for(int i = 1; i < s.size(); i++)
                has_edge[a][b][tempd][turn_id(s[i])] = true;
        }
    }
    return true;    //当前样例输入完成，可正常进入solve函数
}

Node walk(const Node& u, int turn){
    int dir = u.dir;    //不满足下列条件即为直行
    if(turn == 1)   dir = (dir + 3) % 4;    //向左转
    if(turn == 2)   dir = (dir + 1) % 4;    //向右转
    return Node(u.r + dr[dir], u.c + dc[dir], dir);
}

void print_ans(Node u){
    vector<Node> nodes;
    for(;;){    //从终点起， 先通过p数组，找到每个结点的父结点，放到vector中
        nodes.push_back(u);
        if(d[u.r][u.c][u.dir] == 0) break;  //找到起点， 结束循环
        u = p[u.r][u.c][u.dir];
    }
    nodes.push_back(Node(r0, c0, dir)); //最后将起点也放入vector中

    int cnt = 0;
    for(int i = nodes.size() - 1; i >= 0; i--){ //逆序输出，注意空格
        if(cnt % 10 == 0)   cout << " ";
        cout << " (" << nodes[i].r << "," << nodes[i].c << ")";
        if(++cnt % 10 == 0) cout << endl;
    }
    if(nodes.size() % 10 != 0)  cout << endl;
}

void solve(){   //进入BFS树
    queue<Node> q;
    memset(d, -1, sizeof(d));
    Node u(r1, c1, dir);
    d[r1][c1][dir] = 0;
    q.push(u);
    while(!q.empty()){
        Node u = q.front(); q.pop();
        if(u.r == r2 && u.c == c2){ //找到终点，输出结果
            print_ans(u);
            return;
        }
        for(int i = 0; i < 3; i++){ //分别超三个方向走，看能否走通
            Node v = walk(u, i);
            if(has_edge[u.r][u.c][u.dir][i] && inside(v.r, v.c) && d[v.r][v.c][v.dir] < 0){ //通路，未出界， 未访问过
                d[v.r][v.c][v.dir] = d[u.r][u.c][u.dir] + 1;
                p[v.r][v.c][v.dir] = u; //保存v 的父结点为 u
                q.push(v);
            }
        }
    }
    cout << "  No Solution Possible" << endl;   //此处注意No前有两个空格
}

int main(){
    while(Input()){
        solve();
    }
    return 0;
}