Hdu1254-推箱子(经典的推箱子游戏)-bfs

                          推箱子

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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

_____________________________________________________________________________________

思路：这道题就是我们小时候经常玩的推箱子游戏。特别注意：

  1.每次 广搜走一步，都必须保存改变后的地图，并将状态压入栈中。  

  2.判重应该用三维数组，表示从该位置出发，四个方向都走过。

  3.如果能推动箱子，那么人的位置和箱子的位置应该在地图中更新：

    具体做法是：（1）先把人原来所在的位置 置0，（2）然后人到达推动箱子之前 箱子的位置。

                （3）箱子被推动到其位置上。

下面看一个具体的测试用例：这是为什么要保存人的位置的原因。

1
5 6
0 0 1 0 0 0
4 2 0 0 0 0
0 0 1 0 1 1
0 0 1 0 1 1
0 0 1 3 1 1

                      1   2   3   4  5   6   7                               

箱子被推动的过程：右->右->右->左->下->下->下

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
#define INF 1<<30

int ma[8][8],vis[8][8][4];
int m,n;
struct point{
  int mmap[8][8];
  int x,y;//存储盒子所在的位置
  int step;
  bool operator==(const point&b)const{
    if(this->x==b.x&&this->y==b.y)
        return 1;
    else
        return 0;
  }
  bool check()
  {
      if(x>0&&x<=m&&y>0&&y<=n)
        return 1;
      else
        return 0;
  }
}s,per;//s为初始状态图
int dir[4][2]={{0,1},{0,-1},{1,0},{-1,0}};//右  左 下 上
bool perReach(point bnow,point dest)//搜索人是否能到达指定位置
{
    //如果先找到这个人的起始位置
    for(int i=1;i<=m;i++)
        for(int j=1;j<=n;j++)
         if(bnow.mmap[i][j]==4)
         {
             per.x=i;per.y=j;break;
         }
    //起始位置符合要求
    if(per==dest)return 1;
    int vist[8][8];
    memset(vist,0,sizeof(vist));
    vist[per.x][per.y]=1;
    point fat,now;
    queueQ;
    Q.push(per);//加入人的起始点
    while(!Q.empty())
    {
        fat=Q.front();
        Q.pop();
        for(int i=0;i<4;i++)
        {
            now.x=fat.x+dir[i][0];
            now.y=fat.y+dir[i][1];
            //       目标点不是墙也不是箱子
            if(now.check()&&!vist[now.x][now.y]&&bnow.mmap[now.x][now.y]!=1&&bnow.mmap[now.x][now.y]!=2)
            {
                if(now==dest)
                    return 1;
                Q.push(now);
                vist[now.x][now.y]=1;
            }
        }
    }
    return 0;
}
int bfs()
{
    point fat,Perdest,bnow;
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    queueQ;
    Q.push(s);
    while(!Q.empty())
    {
        fat=Q.front();
        Q.pop();
       // printf("盒子移动：%d %d 步数：%d\n",fat.x,fat.y,fat.step);
        for(int i=0;i<4;i++)
        {
            //box所到的地方
            bnow=fat;初始化盒子的位置及状态图
            /**
            ☆ 1.这里不能写到for循环外面，因为每次地图都得清零
            */
            bnow.x+=dir[i][0];
            bnow.y+=dir[i][1];
            bnow.step++;
            //盒子要到达的地方在图内，并且没从这个方向 去过要到达的地方
            if(bnow.check()&&!vis[bnow.x][bnow.y][i]&&ma[bnow.x][bnow.y]!=1)
            {
                 //人所要到达的地方
                 Perdest.x=fat.x-dir[i][0];
                 Perdest.y=fat.y-dir[i][1];
                人要到达的地方在图内，并且要到达的地方不为墙壁
                if(Perdest.check()&&ma[Perdest.x][Perdest.y]!=1&&perReach(bnow,Perdest))
                {
                    //能将盒子推到终点
                    if(ma[bnow.x][bnow.y]==3)
                    {
                        return bnow.step;
                    }
                    //更新地图
                    //更新人的原来的位置为0  当前人应该在原先box位置
                    bnow.mmap[per.x][per.y]=0;bnow.mmap[fat.x][fat.y]=4;
                    //更新盒子现在应该在的位置为2
                    bnow.mmap[bnow.x][bnow.y]=2;
                    /**
                    ☆ 2.这里需要特别注意，更新的顺序
                    */
                    Q.push(bnow);
                    vis[bnow.x][bnow.y][i]=1;
                }
            }
          }
       }
    return -1;
}

int main()
{
    int T,i,j;
    cin>>T;
    while(T--)
    {
        cin>>m>>n;
        for(i=1;i<=m;i++)
        for(j=1;j<=n;j++)
        {
            scanf("%d",&ma[i][j]);
            //找到盒子所在的位置
            s.mmap[i][j]=ma[i][j];
            if(ma[i][j]==2)
            {
                s.x=i;
                s.y=j;
                s.step=0;
            }
        }
        printf("%d\n",bfs());
    }
    return 0;
}
/**
special judge
1
5 6
0 0 1 0 0 0
4 2 0 0 0 0
0 0 1 0 1 1
0 0 1 0 1 1
0 0 1 3 1 1

should output 7

1
5 6
0 0 1 0 0 0
0 2 0 0 0 0
0 0 1 0 1 1
0 0 1 4 1 1
0 0 1 3 1 1

should output -1
*/