Hoj 10020

Hoj 10020

#include  < stdio.h >
#include  < memory.h >

int   n, m, l, test;
int   mv[ 4 ][ 2 ]  =  {{ 0 ,  - 1 }, { - 1 ,  0 }, { 0 ,  1 }, { 1 ,  0 }, }; // left up right down
int   pow[ 9 ]  =  { 0 ,  1 ,  4 ,  16 ,  64 ,  256 ,  1024 ,  4096 ,  16384 }; // for 4's pow

bool  tu[ 21 ][ 21 ];
int   mym[ 21 ][ 21 ][ 65535 ];
int   f[ 21 ][ 21 ];

struct  nod
{
     int  x, y, s, cost, step;
};

bool   operator   < (nod a, nod b)
{
     return  a.x  <  b.x  ||  a.x  ==  b.x  &&  a.y  <  b.y  ||
        a.x  ==  b.x  &&  a.y  ==  b.y  &&  a.s  <  b.s;
}

int  si, sJ;
nod ini;

int  cha( int  x,  int  y)
{
     if (x  <   0 )  return   1 ;
     if (x  >   0 )  return   3 ;
     if (y  <   0 )  return   0 ;
     if (y  >   0 )  return   2 ;
}

void  read()
{
     int  i, x, y, tx, ty;
    scanf( " %d %d " ,  & si,  & sJ);
    x  =  si; y  =  sJ;
     int  ch  =   0 ;
     for (i  =   0 ; i  <  l  -   1 ; i  ++ )
    {
        scanf( " %d %d " ,  & tx,  & ty);
        ch  =  ch  *   4   +  cha(tx  -  x, ty  -  y);
        x  =  tx; 
        y  =  ty;
    }
    ini.s  =  ch;
    ini.x  =  si; ini.y  =  sJ;
     int  stone;
    memset(tu,  0 ,  sizeof (tu));
    scanf( " %d " ,  & stone);
     for (i  =   0 ; i  <  stone; i  ++ )
    {
        scanf( " %d %d " ,  & x,  & y);
        tu[x][y]  =   1 ;
    }
}

int  open, close, first;
nod q[ 1000001 ];

bool  ok(nod t,  int  index)
{
     short  dx  =  t.x  +  mv[index][ 0 ], dy  =  t.y  +  mv[index][ 1 ];
     short  x, y;;
    x  =  t.x;
    y  =  t.y;
     for ( int  i  =   0 ; i  <  l  -   1 ; i  ++ )
    {
        x  =  x  +  mv[ t.s  /  pow[l  -   1   -  i] ][ 0 ];
        y  =  y  +  mv[ t.s  /  pow[l  -   1   -  i] ][ 1 ];
         if (x  ==  dx  &&  y  ==  dy)  return   false ;
        t.s  =  t.s  %  pow[l  -   1   -  i];
    }
     return   true ;
}

void  change( int   & ch,  int  i)
{
    ch  =  ch  >>   2 ;
    ch  +=  ((i  +   2 )  %   4 )  *  pow[l  -   1 ];
}

bool  check(nod t)
{
     short  xx  =  t.x, yy  =  t.y;
     if (xx  <   1   ||  xx  >  n  ||  yy  <   1   ||  yy  >  m)  return   false ;
     if (tu[xx][yy])  return   false ;
     return   true ;
}

void  heap(nod tp)
{
    nod tmp;
    tmp  =  q[ ++ open]  =  tp;
     int  i  =  open, J  =  i  /   2 ;
     while ( i  >  first)
    {
         if ( tmp.cost  <  q[J].cost  &&  J  >  first)
        {
            q[i]  =  q[J];
            i  =  J;
            J  =  i  /   2 ;
        }
         else  
             break ;
    }
    q[i]  =  tmp;
}

bool  expend(nod temp)
{
    nod t;
     for ( int  i  =   0 ; i  <   4 ; i  ++ )
     if (ok(temp, i))
    {
        t  =  temp;
        t.x  +=  mv[i][ 0 ];
        t.y  +=  mv[i][ 1 ];
        t.step  ++ ;
         if (t.x  ==   1   &&  t.y  ==   1 )  return   true ;
        change(t.s, i); 
         if (check(t)  &&  mym[t.x][t.y][t.s]  !=  test)
        {
            mym[t.x][t.y][t.s]  =  test;
            t.cost  =  f[t.x][t.y]  +  t.step;
            heap(t);
        }
    }
     return   false ;
}

int  bfs()
{
    nod temp;
    close  =   - 1 ;    open  =   0 ;
    q[ 0 ]  =  ini;
    q[ 0 ].cost  =  f[ini.x][ini.y];
    q[ 0 ].step  =   0 ;
     if (ini.x  ==   1   &&  ini.y  ==   1 )  return   0 ;
    mym[ini.x][ini.y][ini.s]  =  test;
     int  size;
     while (close  <  open)
    {
        temp  =  q[ ++  close];
        first  =  close  +   1 ;
         if (expend(temp))  return  temp.step  +   1 ;
    }
     return   - 1 ;
}

struct  td{ int  x, y;}que[ 1001 ];
bool  ha[ 21 ][ 21 ];
void  pre()
{
    close  =   - 1 , open  =   0 ;
    memset(ha, 0 , sizeof (ha));
    td t;
    que[ 0 ].x  =   1 ;
    que[ 0 ].y  =   1 ;
    ha[ 1 ][ 1 ]  =   1 ;
    f[ 1 ][ 1 ]  =   0 ;
     while (close  <  open)
    {
        t  =  que[ ++ close];
         for ( int  i  =   0 ; i  <   4 ; i  ++ )
        {
             int  x  =  t.x  +  mv[i][ 0 ], y  =  t.y  +  mv[i][ 1 ];
             if (x  <   1   ||  x  >  n  ||  y  <   1   ||  y  >  m)  continue ;
             if (ha[x][y]  ||  tu[x][y])  continue ;
            ha[x][y]  =   1 ;
            f[x][y]  =  f[t.x][t.y]  +   1 ;
            que[ ++ open].x  =  x;
            que[open].y  =  y;
        }
    }
}

int  main()
{
    freopen( " in.txt " , " r " ,stdin);
    test  =   0 ;
     while (scanf( " %d %d %d " ,  & n,  & m,  & l), n || m || l)
    {
        read();
        pre();
         ++ test;
        printf( " Case %d: %d\n " ,test,bfs());
    }
     while ( 1 );
}