C++刷leetcode（1293. 网格中的最短路径）【状态压缩】【广度优先搜索】

糖逗

题目描述：

给你一个 m * n 的网格，其中每个单元格不是 0（空）就是 1（障碍物）。每一步，您都可以在空白单元格中上、下、左、右移动。

如果您 最多 可以消除 k 个障碍物，请找出从左上角 (0, 0) 到右下角 (m-1, n-1) 的最短路径，并返回通过该路径所需的步数。如果找不到这样的路径，则返回 -1。

 

示例 1：

输入： 
grid = 
[[0,0,0],
 [1,1,0],
 [0,0,0],
 [0,1,1],
 [0,0,0]], 
k = 1
输出：6
解释：
不消除任何障碍的最短路径是 10。
消除位置 (3,2) 处的障碍后，最短路径是 6 。该路径是 (0,0) -> (0,1) -> (0,2) -> (1,2) -> (2,2) -> (3,2) -> (4,2).
 

示例 2：

输入：
grid = 
[[0,1,1],
 [1,1,1],
 [1,0,0]], 
k = 1
输出：-1
解释：
我们至少需要消除两个障碍才能找到这样的路径。
 

提示：

grid.length == m
grid[0].length == n
1 <= m, n <= 40
1 <= k <= m*n
grid[i][j] == 0 or 1
grid[0][0] == grid[m-1][n-1] == 0

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/shortest-path-in-a-grid-with-obstacles-elimination
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class Solution {
private:
    struct State{
        int cur_x;
        int cur_y;
        int use;
        State(int a, int b, int c):cur_x(a), cur_y(b), use(c){}
    };
    vector<vector<int> >direct = {{1, 0}, {0, 1}, {-1, 0}, {0, -1}};
public:
    int shortestPath(vector<vector<int>>& grid, int k) {
        int len1 = grid.size(), len2 = grid[0].size();
        if(k >= len1 + len2 - 3) return len1 + len2 - 2;//即使期间全部有障碍，也可直接走最短的直角
        vector<vector<vector<bool> > >visit(len1, vector<vector<bool> >(len2, vector<bool>(k+1 , false)));
        //广度优先搜索
        queue<State>store;
        store.push(State(0, 0, 0));

        int res = 0;
        while(!store.empty()){
            int size = store.size();
            for(int i = 0; i < size; i++){
                State temp = store.front();
                store.pop();
                int cur_x = temp.cur_x;
                int cur_y = temp.cur_y;
                int use = temp.use;
                if(cur_x == len1 - 1 && cur_y == len2 - 1 && use <= k){
                    return res;
                }

                if(visit[cur_x][cur_y][use] == true)continue;
                visit[cur_x][cur_y][use] = true;

                for(int i = 0; i < 4; i++){
                    int next_x = cur_x + direct[i][0];
                    int next_y = cur_y + direct[i][1];
                    if(next_x >= 0 && next_x < len1 && next_y >= 0 && next_y < len2){
                        if(grid[next_x][next_y] == 1 && use <= k-1){
                            store.push(State(next_x, next_y, use+1));
                        }else if(grid[next_x][next_y] == 0){
                            store.push(State(next_x, next_y, use));
                        }
                    }
                }
            }
            res++;
        }
        return -1;
    }
};

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