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909. 蛇梯棋

题目描述

给你一个大小为 n x n 的整数矩阵 board ,方格按从 1n2 编号,编号遵循 转行交替方式 从左下角开始 (即,从 board[n - 1][0] 开始)每一行交替方向。

玩家从棋盘上的方格 1 (总是在最后一行、第一列)开始出发。

每一回合,玩家需要从当前方格 curr 开始出发,按下述要求前进:

  • 选定目标方格 next ,目标方格的编号符合范围 [curr + 1, min(curr + 6, n2)]
    • 该选择模拟了掷 六面体骰子 的情景,无论棋盘大小如何,玩家最多只能有 6 个目的地。
  • 传送玩家:如果目标方格 next 处存在蛇或梯子,那么玩家会传送到蛇或梯子的目的地。否则,玩家传送到目标方格 next 。 
  • 当玩家到达编号 n2 的方格时,游戏结束。

rc 列的棋盘,按前述方法编号,棋盘格中可能存在 “蛇” 或 “梯子”;如果 board[r][c] != -1,那个蛇或梯子的目的地将会是 board[r][c]。编号为 1n2 的方格上没有蛇或梯子。

注意,玩家在每回合的前进过程中最多只能爬过蛇或梯子一次:就算目的地是另一条蛇或梯子的起点,玩家也 不能 继续移动。

  • 举个例子,假设棋盘是 [[-1,4],[-1,3]] ,第一次移动,玩家的目标方格是 2 。那么这个玩家将会顺着梯子到达方格 3 ,但 不能 顺着方格 3 上的梯子前往方格 4

返回达到编号为 n2 的方格所需的最少移动次数,如果不可能,则返回 -1

 

示例 1:

输入:board = [[-1,-1,-1,-1,-1,-1],[-1,-1,-1,-1,-1,-1],[-1,-1,-1,-1,-1,-1],[-1,35,-1,-1,13,-1],[-1,-1,-1,-1,-1,-1],[-1,15,-1,-1,-1,-1]]
输出:4
解释:
首先,从方格 1 [第 5 行,第 0 列] 开始。 
先决定移动到方格 2 ,并必须爬过梯子移动到到方格 15 。
然后决定移动到方格 17 [第 3 行,第 4 列],必须爬过蛇到方格 13 。
接着决定移动到方格 14 ,且必须通过梯子移动到方格 35 。 
最后决定移动到方格 36 , 游戏结束。 
可以证明需要至少 4 次移动才能到达最后一个方格,所以答案是 4 。 

示例 2:

输入:board = [[-1,-1],[-1,3]]
输出:1

 

提示:

  • n == board.length == board[i].length
  • 2 <= n <= 20
  • grid[i][j] 的值是 -1 或在范围 [1, n2]
  • 编号为 1n2 的方格上没有蛇或梯子

解法

方法一:BFS

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class Solution:
    def snakesAndLadders(self, board: List[List[int]]) -> int:
        def get(x):
            i, j = (x - 1) // n, (x - 1) % n
            if i & 1:
                j = n - 1 - j
            return n - 1 - i, j

        n = len(board)
        q = deque([1])
        vis = {1}
        ans = 0
        while q:
            for _ in range(len(q)):
                curr = q.popleft()
                if curr == n * n:
                    return ans
                for next in range(curr + 1, min(curr + 7, n * n + 1)):
                    i, j = get(next)
                    if board[i][j] != -1:
                        next = board[i][j]
                    if next not in vis:
                        q.append(next)
                        vis.add(next)
            ans += 1
        return -1
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class Solution {
    private int n;

    public int snakesAndLadders(int[][] board) {
        n = board.length;
        Deque<Integer> q = new ArrayDeque<>();
        q.offer(1);
        boolean[] vis = new boolean[n * n + 1];
        vis[1] = true;
        int ans = 0;
        while (!q.isEmpty()) {
            for (int t = q.size(); t > 0; --t) {
                int curr = q.poll();
                if (curr == n * n) {
                    return ans;
                }
                for (int k = curr + 1; k <= Math.min(curr + 6, n * n); ++k) {
                    int[] p = get(k);
                    int next = k;
                    int i = p[0], j = p[1];
                    if (board[i][j] != -1) {
                        next = board[i][j];
                    }
                    if (!vis[next]) {
                        vis[next] = true;
                        q.offer(next);
                    }
                }
            }
            ++ans;
        }
        return -1;
    }

    private int[] get(int x) {
        int i = (x - 1) / n, j = (x - 1) % n;
        if (i % 2 == 1) {
            j = n - 1 - j;
        }
        return new int[] {n - 1 - i, j};
    }
}
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class Solution {
public:
    int n;

    int snakesAndLadders(vector<vector<int>>& board) {
        n = board.size();
        queue<int> q{{1}};
        vector<bool> vis(n * n + 1);
        vis[1] = true;
        int ans = 0;
        while (!q.empty()) {
            for (int t = q.size(); t; --t) {
                int curr = q.front();
                if (curr == n * n) return ans;
                q.pop();
                for (int k = curr + 1; k <= min(curr + 6, n * n); ++k) {
                    auto p = get(k);
                    int next = k;
                    int i = p[0], j = p[1];
                    if (board[i][j] != -1) next = board[i][j];
                    if (!vis[next]) {
                        vis[next] = true;
                        q.push(next);
                    }
                }
            }
            ++ans;
        }
        return -1;
    }

    vector<int> get(int x) {
        int i = (x - 1) / n, j = (x - 1) % n;
        if (i % 2 == 1) j = n - 1 - j;
        return {n - 1 - i, j};
    }
};
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func snakesAndLadders(board [][]int) int {
    n := len(board)
    get := func(x int) []int {
        i, j := (x-1)/n, (x-1)%n
        if i%2 == 1 {
            j = n - 1 - j
        }
        return []int{n - 1 - i, j}
    }
    q := []int{1}
    vis := make([]bool, n*n+1)
    vis[1] = true
    ans := 0
    for len(q) > 0 {
        for t := len(q); t > 0; t-- {
            curr := q[0]
            if curr == n*n {
                return ans
            }
            q = q[1:]
            for k := curr + 1; k <= curr+6 && k <= n*n; k++ {
                p := get(k)
                next := k
                i, j := p[0], p[1]
                if board[i][j] != -1 {
                    next = board[i][j]
                }
                if !vis[next] {
                    vis[next] = true
                    q = append(q, next)
                }
            }
        }
        ans++
    }
    return -1
}

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