【Lintcode】1732. Snakes and Ladders

記錄演算法發表於2020-12-10

題目地址:

https://www.lintcode.com/problem/snakes-and-ladders/description

給定一個 N × N N\times N N×N棋盤 A A A,對每個格子進行編號,從最左下角開始從 1 1 1編號,向右依次 2 , 3 , . . . , N 2,3,...,N 2,3,...,N,走到最右邊則向上走一步是 N + 1 N+1 N+1,然後一路再向左依次是 N + 2 , N + 3 , . . . , 2 N N+2,N+3,...,2N N+2,N+3,...,2N,這樣走到第 0 0 0行直至走到 N 2 N^2 N2這個位置。從編號 1 1 1的位置出發,每次處於 a a a的時候,可以走到 a + j , j = 1 , 2 , . . . , 6 a+j,j=1,2,...,6 a+j,j=1,2,...,6這些位置(當然這些位置的編號不能超出 N 2 N^2 N2),如果 A A A在這個位置不等於 − 1 -1 1,那麼就需要瞬間移動到 A A A在此處的值對應的編號的位置(瞬移是強制的,不消耗步數)。問從 1 1 1出發至少需要走多少步能走到 N 2 N^2 N2這個位置。題目保證 A [ N − 1 ] [ 0 ] = − 1 A[N-1][0]=-1 A[N1][0]=1,並且 N > 1 N>1 N>1

思路是BFS。我們可以直接視為是在一維陣列上操作的,問題的關鍵在於怎麼將一維陣列的下標轉化為二維陣列。如果某個位置在一維陣列中的下標是 i i i,那麼其在二維陣列中的行座標應該是 x = N − 1 − ⌊ i / N ⌋ x=N-1-\lfloor i/N\rfloor x=N1i/N,而列座標則需要取決於 N − 1 − x N-1-x N1x的奇偶性,如果 N − 1 − x N-1-x N1x是偶數,則是從左到右的,那麼列座標就是 i % N i\% N i%N,否則則是 N − 1 − i % N N-1-i\%N N1i%N。程式碼如下:

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Queue;

public class Solution {
    /**
     * @param board: board
     * @return: snakesAndLadders
     */
    public int snakesAndLadders(int[][] board) {
        // write your code here
        int n = board.length;
        int start = 0, end = n * n - 1;
        Queue<Integer> queue = new ArrayDeque<>();
        queue.offer(start);
        boolean[] visited = new boolean[n * n];
        visited[0] = true;
        
        int res = 0;
        while (!queue.isEmpty()) {
        	// 走一步
            res++;
            // 由於是分層BFS,需要記錄佇列size
            int size = queue.size();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                int cur = queue.poll();
                for (int j = 1; j <= 6 && cur + j < n * n; j++) {
                    int next = cur + j;
                    int[] trans = transfer(next, n);
                    // 如果能瞬移則需要瞬移
                    if (board[trans[0]][trans[1]] != -1) {
                        next = board[trans[0]][trans[1]] - 1;
                    }
                    
                    // 走到終點了,返回步數
                    if (next == end) {
                        return res;
                    }
                    
                    if (!visited[next]) {
                        queue.offer(next);
                        visited[next] = true;
                    }
                }
            }
        }
        
        return -1;
    }
    
    private int[] transfer(int idx, int n) {
        int x = n - 1 - idx / n;
        int y = (n - 1 - x) % 2 == 0 ? idx % n : n - 1 - idx % n;
        return new int[]{x, y};
    }
}

時空複雜度 O ( N 2 ) O(N^2) O(N2)

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