编程题—推箱子

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题目

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
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..

输出例子1:
3

输入例子2:

6 6
...#..
......
#*##..
..##.#
..X...
.@#...

输出例子2:
11

分析

人是有四个前进方向的，而箱子的前进方向由人遇见他的时候决定。

核心流程：
人走到了一个点，需要先判断该点是不是墙，出没出界，是墙或出界就用continue终止该次循环；再判断这个点是不是箱子，若是，那么箱子要与人同样的方向移动一步；最后再判断箱子的位置是否都满足既不是墙，也不出界。

开个四维数组visit，前面两维记录人的X、Y，另外两维记录箱子的X、Y。

显而易见，这就是一个BFS，何为BFS？请见下方图解：

BFS代码框架：
http://blog.csdn.net/billcyj/article/details/78976932

代码

#include 
#include 
using namespace std;
int N,M;//存地图大小
char mapArray[10][10];//地图信息,一定要定义为char类型！
int i,j;
int visit[10][10][10][10];//节点的访问标记（也就是是否经历过这种情况）
int direct[4][2]={-1,0,1,0,0,-1,0,1};//四个前进方向

struct NodePoint//方便统一初始化、方便调用这些值
{
    int peoplePosX,peoplePosY;//人的位置
    int boxPosX,boxPosY;//箱子的位置
    int stepSum;//总步数

    //调用构造函数时，注意参数调用！
    NodePoint(int _peoplePosX,int _peoplePosY,int _boxPosX,int _boxPosY,int _stepSum)
    {peoplePosX=_peoplePosX,peoplePosY=_peoplePosY,boxPosX=_boxPosX,boxPosY=_boxPosY,stepSum=_stepSum;}
};

int BFS(int peoplePosX,int peoplePosY,int boxPosX,int boxPosY)//BFS算法
{
    queue toVisitQue;//将要被访问的节点
    toVisitQue.push(NodePoint(peoplePosX,peoplePosY,boxPosX,boxPosY,0));//根节点，即人和箱子最开始的位置
    while(!toVisitQue.empty())
    {
        NodePoint nowPoint=toVisitQue.front();//当前节点
        toVisitQue.pop();//上一行确定要访问之，这一行立刻弹出之，下一行立刻标记之
        visit[nowPoint.peoplePosX][nowPoint.peoplePosY][nowPoint.boxPosX][nowPoint.boxPosY]=1;

        //判断是否到达终点
        if(mapArray[nowPoint.boxPosX][nowPoint.boxPosY]=='@')
            return nowPoint.stepSum;
        for(i=0;i<4;++i)
        {
            NodePoint nextPoint=nowPoint;
            nextPoint.peoplePosX+=direct[i][0],nextPoint.peoplePosY+=direct[i][1];

            nextPoint.stepSum++;//人走一步
            //人的下一步出界
            if(nextPoint.peoplePosX>N||nextPoint.peoplePosY>M||nextPoint.peoplePosX<1||
              nextPoint.peoplePosY<1)
                continue;
            //人的下一步撞墙
            if(mapArray[nextPoint.peoplePosX][nextPoint.peoplePosY]=='#')
                continue;
            //人的下一步走到了箱子的位置
            if(nextPoint.peoplePosX==nextPoint.boxPosX&&nextPoint.peoplePosY==nextPoint.boxPosY)
                nextPoint.boxPosX+=direct[i][0],nextPoint.boxPosY+=direct[i][1];

            //箱子的下一步出界
            if(nextPoint.boxPosX>N||nextPoint.boxPosY>M||nextPoint.boxPosX<1||nextPoint.boxPosY<1)
                continue;
            //箱子的下一步撞墙
            if(mapArray[nextPoint.boxPosX][nextPoint.boxPosY]=='#')
                continue;
            //若该节点在前面没被continue，那么，就将这些未曾去过的节点加入到队列中
            if(visit[nextPoint.peoplePosX][nextPoint.peoplePosY][nextPoint.boxPosX][nextPoint.boxPosY]!=1)
                toVisitQue.push(nextPoint);
        }
    }
    return -1;
}

int main()
{
    //记录输入
    cin>>N>>M;
    int peoplePosX,peoplePosY;
    int boxPosX,boxPosY;
    for(i =1;i<=N;++i)
    {
        for(j=1;j<=M;++j)
        {
            cin>>mapArray[i][j];
            if(mapArray[i][j]=='X')
                peoplePosX=i,peoplePosY=j;
            else if(mapArray[i][j]=='*')
                boxPosX=i,boxPosY=j;
        }
    }
    cout<< BFS(peoplePosX,peoplePosY,boxPosX,boxPosY) <return 0;
}