如何在连续的二维矩阵中找到曼哈顿距离?

How to find manhattan distance in a continuous two-dimensional matrix?

假设我的矩阵是

7 1 2
3 5 6
4 8 9

目标配置排序为一,如下:

1 2 3
4 5 6
7 8 9

使用曼哈顿距离算法我可以计算“7”到目的地的距离为 2 步,但矩阵是连续的,也就是说我可以在两个方向上移动行和列,所以“7”只是一步偏离正确的位置。

如何修改曼哈顿距离算法以反映 属性?

谢谢。

在通常情况下,即没有环绕的网格,我们定义从 i, jr, c 的曼哈顿距离为

abs(r-i) + abs(c-j)

其中 abs 表示绝对值。

n 水平线(行)和 m 垂直线(列)的环绕网格中,我们可以将曼哈顿距离计算为

min(abs(r-i), n-1-abs(r-i))  +  min(abs(c-j), m-1-abs(c-j))

其中 min 是取两个值中最小值的函数。

这个公式背后的原因是第一行到最后一行的距离是 n-1。如果我们在任意两行之间有直接距离 d,则环绕距离 e 是这样的值:

d + e = n-1

e = n-1 - d

现在两行之间的距离是直接距离和环绕距离中的最小值。我们同样争论列之间的距离。曼哈顿距离只是行与列之间距离的总和。

考虑以下示例,其中我们有 n = 8 行和 m = 10 列。我们要计算从 (2, 7)(5, 1).

的曼哈顿距离

没有环绕,曼哈顿距离是:

abs(r-i) + abs(c-j)

= abs(5-2) + abs(1-7)

= abs(3) + abs(-6)

= 3 + 6

= 9

环绕后,曼哈顿距离为:

min(abs(r-i), n-1-abs(r-i))  +  min(abs(c-j), m-1-abs(c-j))

= min(3, 7-3) + min(6, 9-6)

= min(3, 4) + min(6, 3)

= 3 + 3

= 6