介绍

本题是GATE计算机科学和信息技术考试2009年的一道编程题，考查了求解迷宫最短路径的能力。迷宫的地图以二维数组的形式给出，每个位置有两种状态，可以通行或者不能通行。求解起点到终点的最短路径，并返回路径的长度。

解题思路

本题可以使用广度优先搜索算法（BFS）来求解。将起点加入队列，每次从队列中取出一个点，枚举它相邻的四个方向（上、下、左、右），如果相邻点可以通行且没有被访问过，则将其加入队列，并标记为已访问过。重复此过程直到取出的点是终点为止，记录下路径长度即可。

代码实现

下面是使用Python实现的代码片段，其中maze是迷宫地图的二维数组，包含0和1两种元素，1代表障碍物，0代表可通行。

def shortest_path(maze, start, end):
    queue = [(start, 0)]
    visited = set([start])
    while queue:
        cur_pos, cur_dist = queue.pop(0)
        if cur_pos == end:
            return cur_dist
        for next_pos in [(cur_pos[0]-1, cur_pos[1]),
                         (cur_pos[0]+1, cur_pos[1]),
                         (cur_pos[0], cur_pos[1]-1),
                         (cur_pos[0], cur_pos[1]+1)]:
            if 0 <= next_pos[0] < len(maze) \
                    and 0 <= next_pos[1] < len(maze[0]) \
                    and next_pos not in visited \
                    and maze[next_pos[0]][next_pos[1]] == 0:
                visited.add(next_pos)
                queue.append((next_pos, cur_dist+1))
    return -1

演示示例

假设给出的迷宫地图如下：

0111
0000
1110
1010
0000

其中0代表可通行，1代表障碍物。起点坐标为(0, 0)，终点坐标为(4, 4)，则调用上面实现的函数可以得到最短路径的长度为9。

总结

本题考查了编程人员的BFS算法求解能力，需要注意处理队列和访问记录的问题。在实现代码时要充分考虑边界条件和特殊情况，避免出现错误。