地牢大师

题目来源

https://www.acwing.com/problem/content/1098/

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题目

你现在被困在一个三维地牢中，需要找到最快脱离的出路！

地牢由若干个单位立方体组成，其中部分不含岩石障碍可以直接通过，部分包含岩石障碍无法通过。

向北，向南，向东，向西，向上或向下移动一个单元距离均需要一分钟。

你不能沿对角线移动，迷宫边界都是坚硬的岩石，你不能走出边界范围。

请问，你有可能逃脱吗？

如果可以，需要多长时间？

输入格式

输入包含多组测试数据。

每组数据第一行包含三个整数 L,R,C 分别表示地牢层数，以及每一层地牢的行数和列数。

接下来是 L 个 R 行 C 列的字符矩阵，用来表示每一层地牢的具体状况。

每个字符用来描述一个地牢单元的具体状况。

其中, 充满岩石障碍的单元格用”#”表示，不含障碍的空单元格用”.”表示，你的起始位置用”S”表示，终点用”E”表示。

每一个字符矩阵后面都会包含一个空行。

当输入一行为”0 0 0”时，表示输入终止。

输出格式

每组数据输出一个结果，每个结果占一行。

如果能够逃脱地牢，则输出”Escaped in x minute(s).”，其中X为逃脱所需最短时间。

如果不能逃脱地牢，则输出”Trapped!”。

数据范围

1≤L,R,C≤100

输入样例：

3 4 5
S....
.###.
.##..
###.#

#####
#####
##.##
##...

#####
#####
#.###
####E

1 3 3
S##
#E#
###

0 0 0

输出样例：

Escaped in 11 minute(s).
Trapped!

AC代码

C

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <queue>
using namespace std;
const int MAX = 103;
int moving[6][3] = {{0,0,1},{0,0,-1},{0,1,0},{0,-1,0},{1,0,0},{-1,0,0}};//偏移量
char map[MAX][MAX][MAX];
int a,b,c;      //地图最大值，a最大层数，b最大行数，c最大列数

typedef struct{
    int x,y,z;  //x,y,z坐标
    int lev;    //到达该点所用时间
}Loc;   //定义位置结构体

Loc start;  //存储开始位置'S'所在坐标

//判断位置是否越界
bool isTrue(Loc loc){
    return loc.x>=0&&loc.x<a&&loc.y>=0&&loc.y<b&&loc.z>=0&&loc.z<c;
}
//宽搜函数
void bfs(){
    queue<Loc> q;       //宽搜其实就是层次遍历，所以用到队列
    q.push(start);      //将开始位置入队
    map[start.x][start.y][start.z] = '#';   //初始化开始位置为已经访问
    start.lev = 0;                          //初始化到达起点位置所需时间为0
    while(!q.empty()){  
        Loc now,next;               //定义当前所在位置和下一位置
        now = q.front();            //将对首元素取出，作为当前所在位置
        q.pop();                    //到达该位置后将该位置出队
        for(int i = 0; i < 6; i++){
            //遍历上下左右前后6个方向
            next.x = now.x + moving[i][0];  //下一位置坐标=当前位置坐标+偏移量
            next.y = now.y + moving[i][1];
            next.z = now.z + moving[i][2];
            next.lev = now.lev + 1;         //到达下一位置时间=当前时间+1
            //如果下一位置合理(没有地图越界)
            if(isTrue(next)){
                //如果下一位置不可通过，或者已经到达过了就不在访问
                if(map[next.x][next.y][next.z] == '#') continue;
                //如果下一位置可以访问
                if(map[next.x][next.y][next.z] == '.'){
                    q.push(next);       //将下一位置入队，等待下次出队访问
                    map[next.x][next.y][next.z] = '#';      //设置下一位置已经访问
                }
                //如果下一位置为出口
                if(map[next.x][next.y][next.z] == 'E'){
                    //直接打印时所需要花费的时间
                    cout<<"Escaped in "<<next.lev<<" minute(s)."<<endl;
                    return; //结束遍历
                }
            }
        }
    }
    cout<<"Trapped!"<<endl;
}
int main(){
    while(cin>>a>>b>>c,a||b||c){
        memset(map,'#',sizeof(map));
        for(int i = 0; i < a; i++){
            for(int j = 0; j < b; j++){
                for(int k = 0; k < c; k++){
                    cin>>map[i][j][k];
                    if(map[i][j][k] == 'S') {
                        start.x = i;
                        start.y = j;
                        start.z = k;
                    }
                }
                getchar();
            }
            getchar();
        }
        
        bfs();
    }
    return 0;
}