505. The Maze II

LeetCode medium original: C# #array #csharp #graph #leetcode #medium #queue #two-pointers
O texto da tarefa é traduzido do russo para o idioma selecionado. O código permanece sem alterações.

В лабиринте есть мячик с пустыми пространствами (обозначенными как 0) и стенами (обозначенными как 1). Мячик может перемещаться через пустые пространства, катясь вверх, вниз, влево или вправо, но он не остановится, пока не столкнется со стеной. Когда мячик останавливается, он может выбрать следующее направление.

Дан лабиринт размером m x n, начальная позиция мяча и пункт назначения, где start = [startrow, startcol] и destination = [destinationrow, destinationcol]. return кратчайшее расстояние, на которое мячик должен остановиться в пункте назначения. Если мячик не может остановиться в пункте назначения, return -1.

Расстояние — это количество пройденных пустых пространств мячиком от начальной позиции (исключительно) до пункта назначения (включительно).

Предположим, что границы лабиринта — это стены. В Exemploе ниже они не указаны.

Exemplo:

Input: maze = [[0,0,1,0,0],[0,0,0,0,0],[0,0,0,1,0],[1,1,0,1,1],[0,0,0,0,0]], start = [0,4], destination = [4,4]

Output: 12

Explanation: One possible way is : left -> down -> left -> down -> right -> down -> right.

The length of the path is 1 + 1 + 3 + 1 + 2 + 2 + 2 = 12.

C# solução

correspondente/original
using System;
using System.Collections.Generic;
public class Solution {
    public int ShortestDistance(int[][] maze, int[] start, int[] destination) {
        int m = maze.Length, n = maze[0].Length;
        int[][] distance = new int[m][];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            distance[i] = new int[n];
            Array.Fill(distance[i], int.MaxValue);
        }
        distance[start[0]][start[1]] = 0;
        int[][] directions = new int[][] { new int[] { 0, 1 }, new int[] { 0, -1 }, new int[] { -1, 0 }, new int[] { 1, 0 } };
        Queue<int[]> queue = new Queue<int[]>();
        queue.Enqueue(start);
        
        while (queue.Count > 0) {
            int[] s = queue.Dequeue();
            foreach (var dir in directions) {
                int x = s[0] + dir[0], y = s[1] + dir[1], count = 0;
                while (x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n && maze[x][y] == 0) {
                    x += dir[0];
                    y += dir[1];
                    count++;
                }
                x -= dir[0];
                y -= dir[1];
                if (distance[s[0]][s[1]] + count < distance[x][y]) {
                    distance[x][y] = distance[s[0]][s[1]] + count;
                    queue.Enqueue(new int[] { x, y });
                }
            }
        }
        
        return distance[destination[0]][destination[1]] == int.MaxValue ? -1 : distance[destination[0]][destination[1]];
    }
}

C++ solução

rascunho automático, revisar antes de enviar
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// Auto-generated C++ draft from the C# solution. Review containers, LINQ and helper types before submit.
class Solution {
public:
    public int ShortestDistance(int[][] maze, vector<int>& start, vector<int>& destination) {
        int m = maze.size(), n = maze[0].size();
        int[][] distance = new int[m][];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            distance[i] = new int[n];
            Array.Fill(distance[i], int.MaxValue);
        }
        distance[start[0]][start[1]] = 0;
        int[][] directions = new int[][] { new int[] { 0, 1 }, new int[] { 0, -1 }, new int[] { -1, 0 }, new int[] { 1, 0 } };
        queue<int[]> queue = new queue<int[]>();
        queue.Enqueue(start);
        
        while (queue.size() > 0) {
            vector<int>& s = queue.Dequeue();
            foreach (var dir in directions) {
                int x = s[0] + dir[0], y = s[1] + dir[1], count = 0;
                while (x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n && maze[x][y] == 0) {
                    x += dir[0];
                    y += dir[1];
                    count++;
                }
                x -= dir[0];
                y -= dir[1];
                if (distance[s[0]][s[1]] + count < distance[x][y]) {
                    distance[x][y] = distance[s[0]][s[1]] + count;
                    queue.Enqueue(new int[] { x, y });
                }
            }
        }
        
        return distance[destination[0]][destination[1]] == int.MaxValue ? -1 : distance[destination[0]][destination[1]];
    }
}

Java solução

correspondente/original
public class Solution {
    public int shortestDistance(int[][] maze, int[] start, int[] dest) {
        int[][] distance = new int[maze.length][maze[0].length];
        for (int[] row: distance)
            Arrays.fill(row, Integer.MAX_VALUE);
        distance[start[0]][start[1]] = 0;
         int[][] dirs={{0, 1} ,{0, -1}, {-1, 0}, {1, 0}};
        Queue < int[] > queue = new LinkedList < > ();
        queue.add(start);
        while (!queue.isEmpty()) {
            int[] s = queue.remove();
            for (int[] dir: dirs) {
                int x = s[0] + dir[0];
                int y = s[1] + dir[1];
                int count = 0;
                while (x >= 0 && y >= 0 && x < maze.length && y < maze[0].length && maze[x][y] == 0) {
                    x += dir[0];
                    y += dir[1];
                    count++;
                }
                if (distance[s[0]][s[1]] + count < distance[x - dir[0]][y - dir[1]]) {
                    distance[x - dir[0]][y - dir[1]] = distance[s[0]][s[1]] + count;
                    queue.add(new int[] {x - dir[0], y - dir[1]});
                }
            }
        }
        return distance[dest[0]][dest[1]] == Integer.MAX_VALUE ? -1 : distance[dest[0]][dest[1]];
    }
}

JavaScript solução

correspondente/original
var shortestDistance = function(maze, start, destination) {
    const m = maze.length, n = maze[0].length;
    const distance = Array.from({ length: m }, () => Array(n).fill(Infinity));
    distance[start[0]][start[1]] = 0;
    const directions = [[0, 1], [0, -1], [-1, 0], [1, 0]];
    const queue = [start];
    
    while (queue.length) {
        const [sx, sy] = queue.shift();
        for (const [dx, dy] of directions) {
            let x = sx + dx, y = sy + dy, count = 0;
            while (x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n && maze[x][y] === 0) {
                x += dx;
                y += dy;
                count++;
            }
            x -= dx;
            y -= dy;
            if (distance[sx][sy] + count < distance[x][y]) {
                distance[x][y] = distance[sx][sy] + count;
                queue.push([x, y]);
            }
        }
    }
    
    const res = distance[destination[0]][destination[1]];
    return res === Infinity ? -1 : res;
};

Python solução

correspondente/original
from collections import deque

class Solution:
    def shortestDistance(self, maze: List[List[int]], start: List[int], destination: List[int]) -> int:
        m, n = len(maze), len(maze[0])
        distance = [[float('inf')] * n for _ in range(m)]
        distance[start[0]][start[1]] = 0
        directions = [(0, 1), (0, -1), (-1, 0), (1, 0)]
        queue = deque([start])
        
        while queue:
            s = queue.popleft()
            for dx, dy in directions:
                x, y, count = s[0] + dx, s[1] + dy, 0
                
                while 0 <= x < m and 0 <= y < n and maze[x][y] == 0:
                    x += dx
                    y += dy
                    count += 1
                
                x -= dx
                y -= dy
                
                if distance[s[0]][s[1]] + count < distance[x][y]:
                    distance[x][y] = distance[s[0]][s[1]] + count
                    queue.append([x, y])
        
        return -1 if distance[destination[0]][destination[1]] == float('inf') else distance[destination[0]][destination[1]]

Go solução

correspondente/original
func shortestDistance(maze [][]int, start []int, destination []int) int {
    m, n := len(maze), len(maze[0])
    distance := make([][]int, m)
    for i := range distance {
        distance[i] = make([]int, n)
        for j := range distance[i] {
            distance[i][j] = 1<<31 - 1
        }
    }
    distance[start[0]][start[1]] = 0
    directions := [][]int{{0, 1}, {0, -1}, {-1, 0}, {1, 0}}
    queue := [][]int{start}
    
    for len(queue) > 0 {
        s := queue[0]
        queue = queue[1:]
        for _, dir := range directions {
            x, y, count := s[0]+dir[0], s[1]+dir[1], 0
            for x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n && maze[x][y] == 0 {
                x += dir[0]
                y += dir[1]
                count++
            }
            x -= dir[0]
            y -= dir[1]
            if distance[s[0]] [s[1]]+count < distance[x][y] {
                distance[x][y] = distance[s[0]][s[1]] + count
                queue = append(queue, []int{x, y})
            }
        }
    }
    
    if distance[destination[0]][destination[1]] == 1<<31-1 {
        return -1
    }
    return distance[destination[0]][destination[1]]
}

Algorithm

Инициализация

Создайте array distance для хранения минимальных расстояний до каждой позиции, инициализируйте его большими значениями. Установите начальную позицию start на нулевое расстояние и добавьте её в очередь.

Обход лабиринта

Используйте очередь для выполнения обхода в ширину (BFS). Для каждой позиции извлеките из очереди текущую позицию и исследуйте все возможные направления до столкновения со стеной, отслеживая количество шагов.

Обновление расстояний

Если достигнутая новая позиция может быть достигнута меньшим numberм шагов, обновите distance и добавьте эту позицию в очередь. После завершения обхода return минимальное расстояние до пункта назначения или -1, если его нельзя достичь.

😎

Vacancies for this task

vagas ativas with overlapping task tags are mostradas.

Todas as vagas
Ainda não há vagas ativas.