📜  安全脱离网格所需的最小移动(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:09:23.173000             🧑  作者: Mango

安全脱离网格所需的最小移动

安全脱离网格是指,给定一个n × m的网格和一个起点和终点,保证不存在障碍物,需要从起点出发到达终点,求出到达终点所需的最小移动步数。

解决方案

可以使用广度优先搜索(BFS)来解决此问题。BFS通过逐层遍历来获取起始节点到目标节点的最短路径。在矩阵中,每一步只能向上,向下,向左,向右四个方向移动,因此,将每个可能到达的下一个节点添加到队列中,直到达到目标节点。

假设我们在二维数组中开始搜索,可以维护一个visited数组来记录哪些节点已访问,以及一个queue数组来存储已访问的节点。初始状态将起始节点添加到queue数组以进行搜索。每次弹出队列中的节点时,检查它是否是目标节点,如果是,则返回当前路径长度。否则,将从所有可能到达的下一个节点中添加到队列中。


def min_moves(grid, start, end):
    rows = len(grid)
    cols = len(grid[0])
    visited = [[False for _ in range(cols)] for _ in range(rows)]
    directions = [(0, 1), (0, -1), (1, 0), (-1, 0)]
    queue = [(start[0], start[1], 0)]
    visited[start[0]][start[1]] = True

    while queue:
        x, y, steps = queue.pop(0)
        if x == end[0] and y == end[1]:
            return steps
        for dx, dy in directions:
            new_x, new_y = x + dx, y + dy
            if 0 <= new_x < rows and 0 <= new_y < cols and not visited[new_x][new_y]:
                queue.append((new_x, new_y, steps + 1))
                visited[new_x][new_y] = True

    return -1

复杂度

时间复杂度: O(nm),队列中的元素最多为nm,其中n和m是矩阵的行和列数。在最坏的情况下,每个节点只访问一次。

空间复杂度: O(nm),需要一个visited数组大小为n × m和一个queue数组大小为n × m。在最坏的情况下,所有节点都可以添加到队列中。