计算网络信号、信号强度

题目描述

网络信号经过传递会逐层衰减，且遇到阻隔物无法直接穿透，在此情况下需要计算某个位置的网络信号值 注意:网络信号可以绕过阻隔物

array[m][n] 的二维数组代表网格地图 array[i][j] = 0 代表第$i行j列$是空旷位置 array[i][j] = x (x为正整数)代表 $i行j列$ 是信号源，信号强度是 $x$ array[i][j] = -1代表 $i行j列$ 是阻隔物 信号源只有1个，阻隔物可能有0个或多个 网络信号衰减是上下左右相邻的网格衰减1 现要求输出 对应位置的网络信号值

输入描述

输入为三行

• 第一行为 $m、n$ 代表输入是一个 $m*n$ 的数组
• 第二行是一串 个用空格分隔的整数

• 每连续 n 个数代表一行，
• 再往后 n 个代表下一行，以此类推。
• 对应的值代表对应的网格是空旷位置，还是信号源，或是阻隔物

• 第三行是 代表需要计算 array[i][j] 的网络信号值

• 注意:此处 $i和j$ 均从 0 开始，即第一行 $i$ 为 0

例如

6 5
0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0
1 4

代表如下地图

0	0	0	-1	0
0	0	0	0	0
0	0	-1	4	0
0	0	0	0	0
0	0	0	0	-1
0	0	0	0	0

如上表格：需要输出第 1 行、第 4 列的网格信号值 信号源处信号强度为 4 ，信号经过衰减在 第 1 行、第 4 列的网格信号值是 2

输出描述

输出对应位置的网格信号值，如果网格信号未达到，输出 0 一个网格如果可以途径不同的传播衰减路径传达，取较大的值作为其信号值.

用例

用例1

--输入
6 5
0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0
1 4

--输出
2

--说明
无

用例2

--输入
6 5
0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 1

--输出
0

--说明
无

show code

package com.hw;

import java.util.Scanner;

/**
 * desc :  <a href="https://fcqian.blog.csdn.net/article/details/128233067">计算网络信号、信号强度</a>
 * <p>
 * create time : 2023/8/12 15:54
 */
public class CalculateSignal {

    private static int i;
    private static int j;
    private static int[][] chart;

    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        while (in.hasNextInt()) {
            int m = in.nextInt();
            int n = in.nextInt();
            chart = new int[m][n];
            for (int i = 0; i < m; i++) {
                for (int j = 0; j < n; j++) {
                    chart[i][j] = in.nextInt();
                }
            }

            i = in.nextInt();
            j = in.nextInt();

            calculateSignal(m, n);
        }
    }

    /*
     *     信号源的位置首先是不确定的，那么首先可以先找到信号源的位置。
     *     假设信号源的位置确定之后是  (x, y)
     *     --然后需要确定  从点  (x, y) 到目标点 (i, j) 的所有可达路径.
     *     --然后找到最大的信号强度.
     *
     *     --那么从信号源出发的话，每一次有上下左右四个方向的选择.
     *     ----遇到障碍的话，路径打断，去过的位置进行标记，避免重复.
     *     ----信号源每次传播一次，信号强度衰减 1，当信号强度为 0 的时候中断.
     *     ----当遇到 目标点的时候，记录当前传播路径的的信号强度，最后输出最大的信号强度.
     */

    private static int x;
    private static int y;

    private static int ans;

    private static void calculateSignal(int m, int n) {
        // 先找到信号源头的位置.
        for (int k = 0; k < m; k++) {
            for (int l = 0; l < n; l++) {
               if(chart[k][l] != 0 && chart[k][l] != -1) {
                   // 找到了信号源头的位置.
                   x = k;
                   y = l;
               }
            }
        }

        //  信号源位置是  (x, y)
        if(x == i && y == j) {
            // 信号源位置 和 需要计算的网格信号值的位置一样
            System.out.println(chart[x][y]);
            return;
        }


        //  设计签名函数
        //  --现在我要干什么？——需要从 (x, y) 出发到点  (i, j)
        //  --记录一下当前的信号强度
        //  --用一个数组记录到达过的位置
        //  --从那一个位置出发，以及当前所到达的位置

        boolean[][] arrived = new boolean[m][n];
        // 初始化，在 (x, y) 位置，这个时候，标记为 true.
        arrived[x][y] = true;

        ans = 0;

        dfs(chart[x][y], arrived, x, y);

        System.out.println(ans);
    }

    // 上下左右  四个方向.
    // 右：列+1
    // 左：列-1
    // 上：行-1
    // 下：行+1
    private static final int[][] directions = {{0, 1}, {-1, 0}, {-1, 0}, {1, 0}};

    private static void dfs(int signal, boolean[][] arrived, int x, int y) {
        // 首先-终止条件.
        if(x == i && y == j && signal >= 0) {
            // 到达了目标位置，可以之间返回当前信号强度了.
            ans = Math.max(ans, signal);
            return;
        }

        // 信号强度 等于0，直接返回.
        // 等于 0 之后还没有到达目标点的话，就直接返回了.
        if(signal == 0) {
            return;
        }

        // 从点  x,y 出发，走 上下左右 四个方向走.
        for (int[] direction : directions) {
            int newX = x + direction[0];
            int newY = y + direction[1];

            // 首先判断是否越界
            if(newX < 0 || newX >= arrived.length || newY < 0 || newY >= arrived[0].length) {
                continue;
            }

            // 如果这个点到达过了 或者 遇到障碍--跳过  并且还不能越界
            if(arrived[newX][newY] && chart[newX][newY] == -1) {
                continue;
            }

            arrived[newX][newY] = true;

            dfs(signal - 1, arrived, newX, newY);

            arrived[newX][newY] = false;
        }

    }

}