BFS算法求迷宫最短路径

BFS（广度优先搜索）算法是一种用于遍历或搜索树或图中节点的算法，特别适合寻找最短路径问题，包括在迷宫中找到从起点到终点的最短路径。下面是BFS算法的基本步骤：

初始状态：将起始节点（通常称为源或起点）放入队列中，并将其标记为已访问。

遍历：从队列中取出第一个节点，对于该节点的所有未访问的邻接节点，将它们加入队列，并标记为已访问。

更新：重复上述步骤，直到队列为空或者找到目标节点。每一步都会保证当前路径是最短的，因为总是首先访问距离起点最近的节点。

路径记录：在找到目标节点时，沿着“访问”标记回溯，就可以得到从起点到目标节点的最短路径，因为BFS始终按照节点距离的顺序访问。

相关问题

bfs迷宫最短路径问题C++

C++ 实现 BFS 算法解决迷宫最短路径问题
示例代码及解释
为了实现从起点到终点的最短路径查找，可以采用广度优先搜索 (BFS) 方法。下面是一个完整的C++程序示例来展示如何通过给定的输入格式解决问题。
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

struct Node {
int x, y;
};

int n, m; // 行列数量
char maze[105][105]; // 存储迷宫状态
bool visited[105][105]; // 访问标记数组
const int dx[] = {0, 0, -1, 1}; // 方向增量定义
const int dy[] = {-1, 1, 0, 0};
pair<int,int> start,endd;

// 判断位置是否合法
inline bool isValid(int x, int y){
return !(x<0 || y<0 || x>=n || y>=m || maze[x][y]=='2' || visited[x][y]);
}

void bfs(){
queue<Node> q;
memset(visited,false,sizeof(visited));

q.push({start.first,start.second});
visited[start.first][start.second]=true;
int steps=0;
while(!q.empty()){
int size=q.size();
++steps;

for(int i=0;i<size;++i){
auto curNode=q.front();q.pop();

if(curNode.x==endd.first && curNode.y==endd.second){
cout<<steps-1<<"\n";
return ;
}

for(int dir=0;dir<4;++dir){
int nx=curNode.x+dx[dir];
int ny=curNode.y+dy[dir];

if(isValid(nx,ny)){
visited[nx][ny]=true;
q.push({nx,ny});
}
}
}
}
cout<<"No Answer.\n";
}

此段代码实现了基于队列的数据结构来进行层次遍历的过程[^1]。isValid() 函数用于验证下一个节点是否可访问；而 bfs() 是核心函数，在其中初始化队列并将起始点加入队列开始探索直到找到目标或穷尽所有可能性为止。如果找到了解，则打印最小移动次数减一（因为初始位置也算一步），否则输出 "No Answer."。

bfs迷宫最短路径c语言

BFS算法用于求解迷宫最短路径
广度优先搜索(BFS)是一种逐层遍历图结构的方式，在处理无权图中的最短路径问题时非常有效[^1]。对于迷宫而言，可以将其视为一个二维数组表示的网格地图，其中0代表可通过的位置而1则代表障碍物。
下面是一个使用C语言实现基于队列的BFS来查找从起点到终点最短路径的例子：
#include <stdio.h>
#define MAX 100
int queue[MAX * MAX], front = -1, rear = -1;
int visited[MAX][MAX];
char maze[MAX][MAX];

typedef struct {
int x, y;
} Point;

// 判断位置是否合法
int isValid(int row, int col, int rows, int cols) {
return (row >= 0 && row < rows && col >= 0 && col < cols);
}

void enqueue(Point p) {
if(rear == MAX*MAX-1){
printf("Queue is full\n");
return;
}
queue[++rear]=p.x*p.cols+p.y; // 将坐标转换成一维索引存储
}

Point dequeue() {
Point temp={queue[front]/cols, queue[front]%cols};
++front;
return temp;
}

int isEmpty(){
return front>rear;
}

void bfs(char maze[][MAX], int startRow, int startCol, int endRow, int endCol, int rows, int cols) {
Point src = {startRow, startCol}, dest = {endRow, endCol};

// 初始化访问标记矩阵
for (int i=0;i<rows;++i)
for (int j=0;j<cols;++j)
visited[i][j]=0;

enqueue(src);

while (!isEmpty()) {
Point current = dequeue();

if(current.x==dest.x&&current.y==dest.y){
printf("Found the exit at (%d,%d)\n", dest.x, dest.y);
break;
}

// 上下左右四个方向移动尝试
int dx[] = {-1, 1, 0, 0};
int dy[] = {0, 0, -1, 1};

for (int k = 0; k < 4; ++k) {
int newRow=current.x+dx[k], newCol=current.y+dy[k];

if(isValid(newRow,newCol,rows,cols)&&!visited[newRow][newCol]&&maze[newRow][newCol]!='1'){
visited[newRow][newCol]=visited[current.x][current.y]+1;
Point nextPos={newRow, newCol};
enqueue(nextPos);
}
}
}
}

此代码片段展示了如何利用队列数据结构执行标准形式下的宽度优先搜索过程，并记录到达每个节点所需的步数以便最终确定最短距离。注意这里假设输入的是字符型迷宫布局('0'为空白,'1'为墙壁)，并且已经预定义好了最大尺寸MAX以及行列数目等参数。