跟踪我在迷宫中输入的单元格的最佳数据结构是什么答案

【问题标题】：What is the best data structure for keeping track of Cells I have entered in a maze跟踪我在迷宫中输入的单元格的最佳数据结构是什么
【发布时间】：2013-03-18 15:08:32
【问题描述】：

这是我现在使用 HashMap 实现的方法

private int steps=0;
private LinkedList<MazeCell> breadCrumbs = new LinkedList<MazeCell>();
private HashMap<MazeCell, Boolean> visitedCells = new HashMap<MazeCell, Boolean>();
public int stepsToSolveMaze(MazeCell cell)
{       
    if (visitedCells.get(cell) == null)
    {
        visitedCells.put(cell, true);
        breadCrumbs.push(cell);
    }

我正在使用递归算法来查找迷宫终点的步数。在我尝试迈出下一个“步骤”之前，我需要确保我没有去过我要迈出的地方。我觉得除了我去过的地方之外，还有比充满空值的 HashMap 更好的数据结构，但我真的不知道。有谁知道更好的数据结构吗？

【问题讨论】：

我觉得 Set 是不错的选择。
迷宫中有环路吗？
我会在阅读后同意，但我选择 HashMap 是因为假设迷宫是 1000x1000，我可以在相对恒定的时间内知道我是否去过那里，因为我会有一个答案，而不是遍历整个列表。然后我阅读了更多内容，看到了 HashSet，它使用 HashMap 来做我正在做的事情，但更漂亮！谢谢！
@BrandonRossPollack 您可以使用方法 set.contains("something");检查您是否已经访问过该节点。
图形数据结构听起来是最适合您的结构。

标签： java data-structures hashmap depth-first-search

【解决方案1】：

您应该使用HashSet，而不是HashMap。代码会更容易阅读。由于HashSet 由HashMap<E,Object> 支持，因此性能相当。

private int steps=0;
private LinkedList<MazeCell> breadCrumbs = new LinkedList<MazeCell>();
private Set<MazeCell> visitedCells = new HashSet<MazeCell>();
public int stepsToSolveMaze(MazeCell cell)
{       
    if (!visitedCells.contains(cell))
    {
        visitedCells.add(cell);
        breadCrumbs.push(cell);
    }   
}

一个HashSet offers constant time performance for the basic operations.

【讨论】：

非常感谢，第一个评论的人说 Set，所以我查找了实现它的 Hash 类型并得出了相同的解决方案！你们帮了大忙！
很高兴为您提供帮助。如果它解决了你的问题，你应该接受这个答案。您的问题将显示为已回答。

【解决方案2】：

目前的设计还可以。如果单元格的数量是固定的，您可以将单元格保存在一个数组中，并使用位向量来表示访问过的单元格。例如，一个 32 位整数可以表示 32 个单元格。

【讨论】：

【解决方案3】：

为整个矩阵设置一个boolean[][] 怎么样？

如果您不处理太大的矩阵，我可能会选择此选项。

1000x1000 不是那么大，整个矩阵会占用大约 1 MB 的存储空间 (implementation dependent)。

读/写的开销应该小于使用散列。还需要注意的是，如果散列函数不好，散列的性能可能会很糟糕。二维数组解决方案没有这个缺点。

存储密集度较低的解决方案是BitSet[]，1000x1000 矩阵的存储空间约为 125 KB。

请注意，您可以在任何一种情况下使用 null 值（boolean[] 或 BitSet 可以为空），其中您有空行/列（取决于实现）以进一步减少存储空间。

免责声明：以上数字只是估计，我忽略了一些事情。

【讨论】：

【解决方案4】：

Disjoint Set

这是实现这种数据结构最有效的方式。

简而言之，您要做的是创建一个代表您的迷宫的二维整数数组。数组中的每一行列将是迷宫中的 x,y 坐标。坐标位置上的值将显示它所在的“集合”。

因此，如果您访问过某个位置，则在该位置放置 1。

所以如果坐标没有被访问，它将包含 0。

【讨论】：