推箱子 Sokoban（华中农业比赛）

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 题目就是我们玩过的推箱子；

一顿暴力广搜；加状态标记。状态压缩需要用到一个类似于康拓的思想来压缩；所以容易TLE，搜索就是用一个int型的数字来表示一个状态，

压缩的和代码

  

void set_C()
{
    memset(C,0,sizeof(C));
    int i,j;
    for(i=0; i<=25; i++)
    {
        C[i][0]=1;
        for(j=1; j<=25; j++)
            C[i][j]=C[i-1][j-1]+C[i-1][j];// C数组是组合数，C n，m
    }
}

int binary_cantor(int num,int g)
{
    int w,ans=0,y=g;
    for(int i=31; i>=0; i--)
    {
        if(num&(1<<i))
        {
            ans+=C[i][g];
            g--;
            if(g==0) break;
        }
    }
    return ans;
}

值得注意判断死角是相邻的两个方向不能够移动。

剩下的在完整代码中说明。

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cctype>
#include <cmath>
#include <set>
#include <map>
#include <list>
#include <queue>
#include <deque>
#include <stack>
#include <string>
#include <bitset>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <stdlib.h>

using namespace std;
typedef long long LL;
const int INF=2e9+1e8;
const int MOD=1e9+7;
const int MM=10;
const int VIS=1081575*25+100;
const int LEN=1081575+2;
int n,m,dir[4][2]= {{1,0},{0,1},{-1,0},{0,-1}};// 最好是让dir数组顺时针或者逆时针 方向转动
string Push_Sokoban;// 记录地图中哪些地方有枪
int C[30][30];//组合数
int aim; // 用一个二进制位记录仓库的位置
bool vis[VIS]; //标记状态的数组
struct point
{
    int x,y;
};
struct node
{
    int pos,step,stauts;
};
void set_C()// 递推打印组合数；
{
    memset(C,0,sizeof(C));
    int i,j;
    for(i=0; i<=25; i++)
    {
        C[i][0]=1;
        for(j=1; j<=25; j++)
            C[i][j]=C[i-1][j-1]+C[i-1][j];
    }
}

int binary_cantor(int num,int g)//压缩状态；  表示num这个数有g位二进制位为1 返回的数字表示num这个数在他们的排列中第几小
{
    int w,ans=0,y=g;
    for(int i=31; i>=0; i--)
    {
        if(num&(1<<i))
        {
            ans+=C[i][g];
            g--;
            if(g==0) break;
        }
    }
    return ans;
}
bool is_out(int x,int y)// 是否越界
{
    if(x>=0&&x<n&&y>=0&&y<m) return true;
    return false;
}
/***************************/
//一维  与 二维 坐标的相互转化
int change(int x,int y)
{
    return x*m+y;
}
int change(point p)
{
    return p.x*m+p.y;
}
point change(int x)
{
    point p;
    p.x=x/m,p.y=x%m;
    return p;
}
/****************************/
bool is_arrive(int box,int pos,int num)// 判断该状态是否来过
{
    int temp=binary_cantor(box,num);
    int a=pos*LEN+temp;
    if(!vis[a])
    {
        vis[a]=1;// 未来过该状态则需要标记一下
        return true;
    }
    return false;
}
bool check_dead(int box,int bpos)// 是否进入死角，死角意味着， 该箱子未到仓库，且无法移动
{
    point p=change(bpos);
    for(int i=0; i<4; i++)
    {
        if(!is_out(p.x+dir[i][0],p.y+dir[i][1])||Push_Sokoban[change(p.x+dir[i][0],p.y+dir[i][1])]=='*')
        {
            if(!is_out(p.x+dir[(i+1)%4][0],p.y+dir[(i+1)%4][1])||Push_Sokoban[change(p.x+dir[(i+1)%4][0],p.y+dir[(i+1)%4][1])]=='*')
                if(!(aim&(1<<bpos))) return false;
        }
    }
    return true;
}

// 下面就是广搜核心了
int bfs(int pos,int box,int number)// 全局变量注意清零
{
    node first,second;
    first.step=0,first.pos=pos,first.stauts=box;
    queue<node>q;
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    q.push(first);
    while(!q.empty())
    {
        first=q.front();
     //   cout<<bitset < sizeof(int)*8 > (first.stauts)<<endl;
     //   cout<<"@ "<<first.pos<<endl;
        if(aim==first.stauts) return first.step;
        q.pop();
        for(int i=0; i<4; i++)
        {
            point p=change(first.pos);
            int x=p.x+dir[i][0],y=p.y+dir[i][1];
            int bx=p.x+2*dir[i][0],by=p.y+2*dir[i][1];
            int box_pos=change(bx,by);
            box=first.stauts;
            pos=change(x,y);
            if(is_out(x,y)&&Push_Sokoban[pos]!='*')
            {
                if((box&(1<<pos))&&is_out(bx,by)&&!(box&(1<<box_pos))&&Push_Sokoban[box_pos]!='*')// 该位置上有箱子
                {
                    box=box&(~(1<<pos)),box=box|(1<<box_pos);
                    if(is_arrive(box,pos,number)&&check_dead(box,box_pos))   // 
                    {
                   //     printf("ren pos =%d x=%d y=%d
",pos,change(pos).x,change(pos).y);
                        second.pos=pos,second.stauts=box,second.step=first.step+1;
                        q.push(second);
                    }
                }
                else if(!(box&(1<<pos))&&is_arrive(box,pos,number))
                {
                  //  printf("ren pos =%d x=%d y=%d
",pos,change(pos).x,change(pos).y);
                    second.pos=pos,second.stauts=box,second.step=first.step+1;
                    q.push(second);
                }
            }
        }
    }
    return -1;
}
/**************************

本题难点就在与状态压缩，如何给定一个数，给定二进
制位1的个数，快速判断第几小，有点康拓的感觉
*******************************************/
int main(void)
{
    int ncase;
    set_C();
    cin>>ncase;
    while(ncase--)
    {
        scanf("%d%d",&n,&m);
        Push_Sokoban.clear();
        int man_pos;
        int box=0,num=0;
        aim=0;
        for(int i=0; i<n; i++)
        {
            string s;
            cin>>s;
            for(int j=0; j<m; j++)
            {
                if(s[j]=='m') man_pos=i*m+j,s[j]='.';
                else if(s[j]=='b') s[j]='.',box=box|(1<<(i*m+j)),num++;
                else if(s[j]=='w') s[j]='.',aim=aim|(1<<(i*m+j));
                else if(s[j]=='+') s[j]='.',box=box|(1<<(i*m+j)),aim=aim|(1<<(i*m+j)),num++;
            }
            Push_Sokoban+=s;
        }
        //cout<<bitset < sizeof(int)*8 > (aim) <<endl;
        printf("%d
",bfs(man_pos,box,num));
    }
    return 0;
}

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