19339201706 发表于 2025-7-2 10:41:17

蓝桥杯2022省赛B组扫雷问题:BFS算法实战解析

https://dajuwangluo.cn/zb_users/upload/2025/06/202506231750665249563655.jpg一、问题背景题目模拟了扫雷游戏的场景:给定n个炸雷的位置和爆炸半径,以及m个排雷火箭的位置和引爆半径。当一个炸雷被引爆后,会引爆在其爆炸范围内的其他未引爆炸雷,要求计算最终被引爆的炸雷总数。二、核心算法思路
[*]BFS广度优先搜索:模拟连锁引爆过程
[*]空间优化存储:使用嵌套unordered_map存储炸雷位置
[*]距离优化计算:使用距离平方避免浮点运算
三、完整代码解析(带注释)#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <cmath>
#include <unordered_map>
using namespace std;

// 定义炸雷/火箭结构体
struct Point {
    int x, y, r;      // 坐标和爆炸半径
    bool exploded = false; // 是否已被引爆
};

// 计算两点间距离平方(避免开方运算)
int distance2(int x1, int y1, int x2, int y2) {
    int dx = x1 - x2;
    int dy = y1 - y2;
    return dx*dx + dy*dy;
}

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);// 关闭同步提升IO速度
    cin.tie(nullptr);
   
    int n, m;// n-炸雷数量 m-火箭数量
    cin >> n >> m;
   
    // 使用双层哈希表存储炸雷(x→y→炸雷列表)
    unordered_map<int, unordered_map<int, vector<Point>>> mines;
    vector<Point> mine_list;// 炸雷列表备份
   
    // 读取炸雷数据
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
      int x, y, r;
      cin >> x >> y >> r;
      mine_list.push_back({x, y, r, false});
      mines.push_back({x, y, r, false});
    }
   
    queue<Point> q;// BFS队列
    int count = 0;   // 引爆计数器
   
    // 处理排雷火箭(初始引爆点)
    for (int i = 0; i < m; ++i) {
      int x, y, r;
      cin >> x >> y >> r;
      q.push({x, y, r, false});
    }
   
    // BFS处理引爆过程
    while (!q.empty()) {
      Point current = q.front();
      q.pop();
      
      // 计算当前爆炸影响范围
      int min_x = current.x - current.r;
      int max_x = current.x + current.r;
      int min_y = current.y - current.r;
      int max_y = current.y + current.r;
      
      // 遍历范围内的所有可能位置
      for (int x = min_x; x <= max_x; ++x) {
            for (int y = min_y; y <= max_y; ++y) {
                // 距离检查(使用平方比较优化)
                if (distance2(current.x, current.y, x, y) > current.r * current.r)
                  continue;
               
                // 检查该位置是否存在炸雷
                if (mines.find(x) != mines.end() && mines.find(y) != mines.end()) {
                  for (auto& mine : mines) {
                        if (!mine.exploded) {
                            mine.exploded = true;
                            count++;
                            q.push(mine); // 新引爆的炸雷加入队列
                        }
                  }
                }
            }
      }
    }
   
    cout << count << endl;
    return 0;
}
四、关键算法点详解
[*]BFS队列应用:使用队列管理待处理的爆炸点
[*]哈希表存储优化:O(1)时间复杂度快速查找指定位置炸雷
[*]爆炸范围处理:通过整数范围遍历+距离验证确保准确性
[*]状态标记:exploded字段防止重复计数
五、性能优化技巧
[*]使用距离平方比较避免浮点运算
[*]unordered_map实现快速查找
[*]提前终止条件判断
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