HDU1254--推箱子（BFS+DFS）

Posted 2020-09-01 Pic

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Problem Description

推箱子是一个很经典的游戏.今天我们来玩一个简单版本.在一个M*N的房间里有一个箱子和一个搬运工,搬运工的工作就是把箱子推到指定的位置,注意,搬运工只能推箱子而不能拉箱子,因此如果箱子被推到一个角上(如图2)那么箱子就不能再被移动了,如果箱子被推到一面墙上,那么箱子只能沿着墙移动.
现在给定房间的结构,箱子的位置,搬运工的位置和箱子要被推去的位置,请你计算出搬运工至少要推动箱子多少格.

Input

输入数据的第一行是一个整数T(1<=T<=20),代表测试数据的数量.然后是T组测试数据,每组测试数据的第一行是两个正整数M,N(2<=M,N<=7),代表房间的大小,然后是一个M行N列的矩阵,代表房间的布局,其中0代表空的地板,1代表墙,2代表箱子的起始位置,3代表箱子要被推去的位置,4代表搬运工的起始位置.

Output

对于每组测试数据,输出搬运工最少需要推动箱子多少格才能帮箱子推到指定位置,如果不能推到指定位置则输出-1.

Sample Input

1
5 5
0 3 0 0 0
1 0 1 4 0
0 0 1 0 0
1 0 2 0 0
0 0 0 0 0

Sample Output

4

Author

Ignatius.L & weigang Lee

Recommend

Ignatius.L

思路：

如果没有人，这看箱子的话，这是一个简单的BFS

但是，这道题目另一个限制因素：人。有的箱子位置是人推不到的

棕色为箱子，黑色为墙，蓝色为人，这种情况下箱子就不能往上去

所以我们在BFS箱子位置的同时，也要搜索人的位置（能否到达箱子的相反位置），这里我用的DFS写的

有一个需要注意的点：

箱子可以走回头路

例如如下样例：

5 5

0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
1 1 2 1 1
4 0 3 0 0

若直接去掉标记数组当然可以解决，但这样的话铁定超时

另一个方法是使用一个三维的标记数组，分别记录箱子的位置与人的位置

代码如下：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int m[10][10];
bool vis[10][10][4];
bool vi[10][10];
int M,N;
int endx,endy;
int dfsx,dfsy;
int dir[4][2]= {{1,0},{-1,0},{0,1},{0,-1}};
int to[4][2]={{-1,0},{1,0},{0,-1},{0,1}};
struct node
{
    int x1,y1;//箱子所在位置
     int x2,y2;//人所在位置
     int step;
    void print(){
        cout<<"step:"<<step<<"    "<<x1+1<<"    "<<y1+1<<"    "<<x2+1<<"    "<<y2+1<<endl;
    }
};
int DFS(int rx,int ry)
{
    if(rx==dfsx&&ry==dfsy) {
            return 1;
    }
    vi[rx][ry]=1;
    for(int i=0;i<4;i++){
        int xx=rx+dir[i][0];int yy=ry+dir[i][1];
        if(xx<0||xx>=M||yy<0||yy>=N||m[xx][yy]!=0||vi[xx][yy]) continue;
        if(DFS(xx,yy)) {
                return 1;
        }
    }

    return 0;
}
queue<node> q;
int BFS(node b)
{
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    while(!q.empty()){
        q.pop();
    }
    q.push(b);
    node tmp,t;
    while(!q.empty()){
        t=q.front();
        q.pop();
        //cout<<"out"<<"    ";t.print();
        if(t.x1==endx&&t.y1==endy) return t.step;
        for(int i=0;i<4;i++){
            tmp=t;
            tmp.step++;
            tmp.x1+=dir[i][0];
            tmp.y1+=dir[i][1];
            if(vis[t.x1][t.y1][i]==0&&tmp.x1>=0&&tmp.x1<M&&tmp.y1>=0&&tmp.y1<N&&m[tmp.x1][tmp.y1]==0){
                memset(vi,0,sizeof(vi));
                vi[tmp.x2][tmp.y2]=1;
                dfsx=t.x1+to[i][0];dfsy=t.y1+to[i][1];
                m[t.x1][t.y1]=2;
                if(DFS(t.x2,t.y2)){
                    vis[t.x1][t.y1][i]=1;
                    tmp.x2=t.x1,tmp.y2=t.y1;
                    q.push(tmp);
                    //cout<<q.size()<<"     "<<"in"<<"    ";tmp.print();
                }
                m[t.x1][t.y1]=0;
            }
        }
    }
    return -1;
}
int main()
{
    //freopen("data.in","r",stdin);
    int t;
    //cin>>t;
    scanf("%d",&t);
    int x,y;
    while(t--){
        memset(m,-1,sizeof(m));
        //cin>>M>>N;
        scanf("%d%d",&M,&N);
        for(int i=0;i<M;i++){
            for(int j=0;j<N;j++){
                //cin>>m[i][j];
                scanf("%d",&m[i][j]);
            }
        }
        node b;
        b.step=0;
        for(int i=0;i<M;i++){
            for(int j=0;j<N;j++){
                if(m[i][j]==2) {b.x1=i,b.y1=j;m[i][j]=0;}
                if(m[i][j]==4) {b.x2=i,b.y2=j;m[i][j]=0;}
                if(m[i][j]==3) {endx=i,endy=j;m[i][j]=0;}
            }
        }
        cout<<BFS(b)<<endl;
    }
}