[编程题] 推箱子

大家一定玩过“推箱子”这个经典的游戏。具体规则就是在一个N*M的地图上，有1个玩家、1个箱子、1个目的地以及若干障碍，其余是空地。玩家可以往上下左右4个方向移动，但是不能移动出地图或者移动到障碍里去。如果往这个方向移动推到了箱子，箱子也会按这个方向移动一格，当然，箱子也不能被推出地图或推到障碍里。当箱子被推到目的地以后，游戏目标达成。现在告诉你游戏开始是初始的地图布局，请你求出玩家最少需要移动多少步才能够将游戏目标达成。
输入描述:

每个测试输入包含1个测试用例
第一行输入两个数字N，M表示地图的大小。其中 0 < N，M<=8。
接下来有N行，每行包含M个字符表示该行地图。其中 . 表示空地、X表示玩家、*表示箱子、#表示障碍、@表示目的地。
每个地图必定包含1个玩家、1个箱子、1个目的地。

输出描述:
输出一个数字表示玩家最少需要移动多少步才能将游戏目标达成。当无论如何达成不了的时候，输出-1。

输入例子1:
4 4
....
..*@
....
.X..

6 6
...#..
......
#*##..
..##.#
..X...
.@#...
输出例子1:
3
11

解题思路
开个四维history[x][y][xb][yb]代表人在(x,y)，箱子在(xb,yb)这个状态的最小步数。做bfs遍历。

import java.util.LinkedList;
import java.util.Scanner;

public class Main {

    private static int sx, sy, ex, ey, bx, by;

    static class Pos {

        public Pos(int px, int py, int bx, int by) {
            // TODO Auto-generated constructor stub
            this.px = px;
            this.py = py;
            this.bx = bx;
            this.by = by;
        }

        int px;
        int py;
        int bx;
        int by;
    }

    private static int bfs(char[][] data) {

        int N = data.length;
        int M = data[0].length;

        int[] moveX = { 1, -1, 0, 0 };
        int[] moveY = { 0, 0, 1, -1 };
        int[][][][] history = new int[8][8][8][8];

        LinkedList queue = new LinkedList<>();
        Pos pos = new Pos(sx, sy, bx, by);
        queue.add(pos);
        history[pos.px][pos.py][pos.bx][pos.by] = 1;

        while (queue.size() > 0) {
            Pos ePos = queue.poll();
            if (ePos.bx == ex && ePos.by == ey)
                return history[ePos.px][ePos.py][ePos.bx][ePos.by] - 1;
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = ePos.px + moveX[i];
                int ny = ePos.py + moveY[i];

                if (nx < 0 || nx >= N || ny < 0 || ny >= M || data[nx][ny] == '#')
                    continue;

                if (nx == ePos.bx && ny == ePos.by) {

                    int nbx = nx + moveX[i];
                    int nby = ny + moveY[i];

                    if (nbx < 0 || nbx >= N || nby < 0 || nby >= M || data[nbx][nby] == '#'
                            || history[nx][ny][nbx][nby] != 0)
                        continue;
                    Pos e = new Pos(nx, ny, nbx, nby);
                    history[nx][ny][nbx][nby] = history[ePos.px][ePos.py][ePos.bx][ePos.by] + 1;
                    queue.add(e);

                } else {
                    if (history[nx][ny][ePos.bx][ePos.by] != 0)
                        continue;
                    Pos e = new Pos(nx, ny, ePos.bx, ePos.by);
                    history[nx][ny][ePos.bx][ePos.by] = history[ePos.px][ePos.py][ePos.bx][ePos.by] + 1;
                    queue.add(e);
                }

            }
        }
        return -1;

    }

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int N = sc.nextInt();
        int M = sc.nextInt();
        sc.nextLine();
        char[][] data = new char[N][M];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            String str = sc.nextLine();
            data[i] = str.toCharArray();
        }
        for (int i = 0; i < N; i++)
            for (int j = 0; j < M; j++) {
                if (data[i][j] == 'X') {
                    sx = i;
                    sy = j;
                } else if (data[i][j] == '*') {
                    bx = i;
                    by = j;
                } else if (data[i][j] == '@') {
                    ex = i;
                    ey = j;
                }
            }
        System.out.println(bfs(data));
    }
}