第十届蓝桥杯C语言A组-迷宫（bfs 双端队列）_迷宫的入口为左上角,出口为右下角,在迷宫中,只能从一个位置走到这 个它的上、下、

1. 问题描述：

下图给出了一个迷宫的平面图，其中标记为 1 的为障碍，标记为 0 的为可以通行的地方。
010000
000100
001001
110000
迷宫的入口为左上角，出口为右下角，在迷宫中，只能从一个位置走到这 个它的上、下、左、右四个方向之一。 对于上面的迷宫，从入口开始，可以按DRRURRDDDR 的顺序通过迷宫， 一共 10 步。其中 D、U、L、R 分别表示向下、向上、向左、向右走。 对于下面这个更复杂的迷宫（30 行 50 列），请找出一种通过迷宫的方式， 其使用的步数最少，在步数最少的前提下，请找出字典序最小的一个作为答案。 请注意在字典序中D<L<R<U。（如果你把以下文字复制到文本文件中，请务必检查复制的内容是否与文档中的一致。在试题目录下有一个文件 maze.txt， 内容与下面的文本相同）

2. 思路分析：

这道题目为典型的搜索问题，迷宫问题一般可以使用dfs或者是bfs解决，一般bfs可以寻找到一条从起点到终点的最短路径，dfs则可以搜索所有能够到达终点的路径，一般求解最短路径的问题可以使用bfs解决，因为bfs搜索到一条最短的就结束搜索了。使用bfs解决一般有以下几个步骤（一般都是几个固定的套路）：

a：声明一个队列，往队列中加入起始的节点，其中节点包含了当前节点所在的位置，节点中包含的路径等信息

b：当队列非空的时候执行循环，第一步是弹出队首节点（队列中最早加入的那个节点）判断位置是否满足最终题目要求的位置，如果满足那么结束整个循环，不满足继续往下执行

c：当弹出的当前节点不满足题目要求的最终位置的时候这个时候就需要加入周围可以到达的邻居节点

因为使用的是python语言，并且双端队列比普通的队列弹出元素的效率要高一点，所以借助于双端队列collections.deque()进行解决，队列中的元素为元组类型，元组可以很方便地表达出当前节点的位置信息以及到达当前节点经过的路径，我们可以声明一个记录当前字母路径的一个列表dirs = ["D", "L", "R", "U"]，这样可以在加入邻居节点的时候可以通过索引添加对应的字母

maze.txt：

01010101001011001001010110010110100100001000101010
00001000100000101010010000100000001001100110100101
01111011010010001000001101001011100011000000010000
01000000001010100011010000101000001010101011001011
00011111000000101000010010100010100000101100000000
11001000110101000010101100011010011010101011110111
00011011010101001001001010000001000101001110000000
10100000101000100110101010111110011000010000111010
00111000001010100001100010000001000101001100001001
11000110100001110010001001010101010101010001101000
00010000100100000101001010101110100010101010000101
11100100101001001000010000010101010100100100010100
00000010000000101011001111010001100000101010100011
10101010011100001000011000010110011110110100001000
10101010100001101010100101000010100000111011101001
10000000101100010000101100101101001011100000000100
10101001000000010100100001000100000100011110101001
00101001010101101001010100011010101101110000110101
11001010000100001100000010100101000001000111000010
00001000110000110101101000000100101001001000011101
10100101000101000000001110110010110101101010100001
00101000010000110101010000100010001001000100010101
10100001000110010001000010101001010101011111010010
00000100101000000110010100101001000001000000000010
11010000001001110111001001000011101001011011101000
00000110100010001000100000001000011101000000110011
10101000101000100010001111100010101001010000001000
10000010100101001010110000000100101010001011101000
00111100001000010000000110111000000001000000001011
10000001100111010111010001000110111010101101111000

3. 代码如下：

import collections
if __name__ == '__main__':
    f = open("maze.txt", "r+")
    # 使用readlines()方法读取整个文件, 得到的是一个包含每一行的信息的一维列表
    txt = f.readlines()
    # maze最终会得到二维列表
    maze = list()
    for cur in txt:
        # 使用strip去除每一行的换行符
        maze.append(list(cur.strip("\n")))
    # 使用bfs来搜索从起点到终点的最短路径
    queue = collections.deque()
    queue.append((0, 0, ""))
    pos = [[1, 0], [0, -1], [0, 1], [-1, 0]]
    # 字母对应于上面的pos位置
    dirs = ["D", "L", "R", "U"]
    while queue:
        x, y, path = queue.popleft()
        # print(x, y)
        # 注意是弹出当前的节点之后再判断当前是否到达了最后一个节点
        if x == 29 and y == 49:
            print(path)
            break
        # 遍历上下左右四个方向加入能够到达的位置
        for i in range(4):
            x0, y0 = x + pos[i][0], y + pos[i][1]
            if 0 <= x0 < 30 and 0 <= y0 < 50 and maze[x0][y0] != "1":
                # 在原迷宫上标记已经访问, 或者声明一个二维访问数组
                maze[x0][y0] = "1"
                # 更新可以到达的路径
                queue.append((x0, y0, path + dirs[i]))
    if x != 29 and y != 49: print("No such path!")