本文實例講述了PHP實現(xiàn)基于回溯法求解迷宮問題的方法。分享給大家供大家參考,具體如下:
引言
最近在leetcode上看了些算法題,有些看著很簡單的很常用的東西,竟然一下子想不出來怎么求解,比如說:實現(xiàn)sqrt函數(shù),求數(shù)組的排列。如果高數(shù)學的不好,這些看似簡單的問題,第一次碰到也會感覺很難求解,當然了,今天要說的是這樣一個問題,求解迷宮的所有解,這個問題的求解用到了回溯法的思想,不了解這個思想的話,很多稍微復(fù)雜點的問題都很難解了。
問題描述
這個問題是在實在瞎逛的時候碰到的,具體哪里記不太清了。
1 1 1 1
0 1 0 1
0 1 0 1
0 1 1 1
上面是一個迷宮,左上角是入口,右下角是出口,小萌(對,你沒看錯,是長了草的小明)從入口進入,從出口逃出(1個小時逃不出會被X怪物吃掉),其中1表示可以通行,0表示不能通行,只能向右和向下兩個方向走,求出所有的小萌可能逃生的路線。
這個問題看似挺簡單,一下就可以看到答案,但是將思想翻譯為代碼卻不知道從何入手了。
如何解決
解決這個問題的一種方案就是回溯法,先一起看看回溯法(百度百科)的定義:
回溯法(探索與回溯法)是一種選優(yōu)搜索法,又稱為試探法,按選優(yōu)條件向前搜索,以達到目標。但當探索到某一步時,發(fā)現(xiàn)原先選擇并不優(yōu)或達不到目標,就退回一步重新選擇,這種走不通就退回再走的技術(shù)為回溯法,而滿足回溯條件的某個狀態(tài)的點稱為“回溯點”。
我的思路:
1. 對上面的迷宮進行坐標化,左上角是(0,0),右下角是(3,3),其他點分散在坐標系中
2. 從(0,0)開始
3. 從給定的坐標點開始,先向右搜索,是1的話繼續(xù),是0的話向下搜索,搜索前記錄當前已經(jīng)搜索過的坐標
4. 當坐標等于(3,3)的時候就是一個回溯點了,這個時候也返回
5. 只要不越界,重復(fù)第三步驟
看看我的PHP實現(xiàn):
<?php $nums = [ [1,1,1,1,1,1], [0,1,0,1,0,1], [0,1,0,1,0,1], [0,1,1,1,1,1] ]; function getRet($data, $x, $y, &$result=[], $record) { $snapshort = []; $xL = count($data) - 1; $yL = count($data[0]) - 1; if($x > $xL || $y > $yL) { //跑到迷宮不存在的空間了,這種事情絕對不能發(fā)生 return; } if($data[$x][$y] == "0") { //是0的話停止繼續(xù)前進,退回上一狀態(tài) return; } elseif($data[$x][$y] == "1") { //是1的話,記錄最新的坐標到當前已找到的路徑中,繼續(xù)向前搜索 //如果到達出口,記錄答案并回溯 $snapshort = array_merge($record, [[$x, $y]]); if($x == $xL && $y == $yL) { $result[] = array_merge($record, [[$x, $y]]); return; } } else { return; } //向有搜索 //這里的$snapshort保存當前搜索位置的狀態(tài),等到下次回溯到這里的時候會用到 getRet($data, $x, ++$y, $result, $snapshort); //向下搜索 getRet($data, ++$x, --$y, $result, $snapshort); } //看個例子 $result = []; getRet($nums, 0, 0, $result, []); foreach ($result as $pos) { foreach ($pos as $xy) { echo "({$xy[0]},{$xy[1]}) => "; } echo "end\n"; }
輸出結(jié)果
(0,0)=>(0,1)=>(0,2)=>(0,3)=>(0,4)=>(0,5)=>(1,5)=>(2,5)=>(3,5)=>end (0,0)=>(0,1)=>(0,2)=>(0,3)=>(1,3)=>(2,3)=>(3,3)=>(3,4)=>(3,5)=>end (0,0)=>(0,1)=>(1,1)=>(2,1)=>(3,1)=>(3,2)=>(3,3)=>(3,4)=>(3,5)=>end
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希望本文所述對大家PHP程序設(shè)計有所幫助。