マトリックス内の2つのセル間にパスがあるかどうかを確認するC++プログラム

この記事では、特定のマトリックス内の2つのセル間にパスが存在するかどうかを確認するプログラムについて説明します。

可能な値が0、1、2、3の正方行列が与えられたとしましょう。ここでは

• 0は空白の壁を意味します
• 1はソースを意味します
• 2は目的地を意味します
• 3は空白セルを意味します

マトリックスには、送信元と宛先を1つだけ含めることができます。プログラムは、指定されたマトリックス内に、斜めではなく4つの可能なすべての方向に移動する、送信元から宛先への可能なパスがあるかどうかを確認することです。

例

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//creating a possible graph from given array
class use_graph {
   int W;
   list <int> *adj;
   public :
   use_graph( int W ){
      this->W = W;
      adj = new list<int>[W];
   }
   void add_side( int source , int dest );
   bool search ( int source , int dest);
};
//function to add sides
void use_graph :: add_side ( int source , int dest ){
   adj[source].push_back(dest);
   adj[dest].push_back(source);
}
//function to perform BFS
bool use_graph :: search(int source, int dest) {
   if (source == dest)
      return true;
   // initializing elements
   bool *visited = new bool[W];
   for (int i = 0; i < W; i++)
      visited[i] = false;
      list<int> queue;
      //marking elements visited and removing them from queue
      visited[source] = true;
      queue.push_back(source);
      //moving to the adjacent vertices
      list<int>::iterator i;
      while (!queue.empty()){
         source = queue.front();
         queue.pop_front();
         for(i=adj[source].begin();i!=adj[source].end(); ++i) {
            if (*i == dest)
               return true;
            if (!visited[*i]) {
               visited[*i] = true;
               queue.push_back(*i);
            }
         }
      }
      //if destination is not reached
   return false;
}
bool is_okay(int i, int j, int M[][4]) {
   if ((i < 0 || i >= 4) || (j < 0 || j >= 4 ) || M[i][j] == 0)
      return false;
   return true;
}
bool find(int M[][4]) {
   int source , dest ;
   int W = 4*4+2;
   use_graph g(W);
   int k = 1 ;
   for (int i =0 ; i < 4 ; i++){
      for (int j = 0 ; j < 4; j++){
         if (M[i][j] != 0){
            if ( is_okay ( i , j+1 , M ) )
               g.add_side ( k , k+1 );
            if ( is_okay ( i , j-1 , M ) )
               g.add_side ( k , k-1 );
            if (j < 4-1 && is_okay ( i+1 , j , M ) )
               g.add_side ( k , k+4 );
            if ( i > 0 && is_okay ( i-1 , j , M ) )
               g.add_side ( k , k-4 );
      }
      if( M[i][j] == 1 )
         source = k ;
      if (M[i][j] == 2)
         dest = k;
         k++;
      }
   }
   return g.search (source, dest) ;
}
int main(){
   int M[4][4] = { { 0 , 3 , 0 , 1 }, { 3 , 0 , 3 , 3 }, { 2 , 3 , 0 , 3 },{ 0 , 0 , 3 , 0 }};
   (find(M) == true) ?
   cout << "Possible" : cout << "Not Possible" <<endl ;
   return 0;
}

出力

Not Possible