NOIP2013 华容道

题目描述 Description

小 B 最近迷上了华容道，可是他总是要花很长的时间才能完成一次。于是，他想到用编程来完成华容道：给定一种局面，华容道是否根本就无法完成，如果能完成，最少需要多少时间。
小 B 玩的华容道与经典的华容道游戏略有不同，游戏规则是这样的：

1. 在一个 n*m 棋盘上有 n*m 个格子，其中有且只有一个格子是空白的，其余 n*m-1个格子上每个格子上有一个棋子，每个棋子的大小都是 1*1 的；
2. 有些棋子是固定的，有些棋子则是可以移动的；
3. 任何与空白的格子相邻（有公共的边）的格子上的棋子都可以移动到空白格子上。 游戏的目的是把某个指定位置可以活动的棋子移动到目标位置。

给定一个棋盘，游戏可以玩 q 次，当然，每次棋盘上固定的格子是不会变的，但是棋盘上空白的格子的初始位置、指定的可移动的棋子的初始位置和目标位置却可能不同。第 i 次玩的时候，空白的格子在第 EX_i 行第 EY_i 列，指定的可移动棋子的初始位置为第 SX_i 行第 SY_i 列，目标位置为第 TX_i 行第 TY_i 列。
假设小 B 每秒钟能进行一次移动棋子的操作，而其他操作的时间都可以忽略不计。请你告诉小 B 每一次游戏所需要的最少时间，或者告诉他不可能完成游戏。

输入描述 Input Description

第一行有 3 个整数，每两个整数之间用一个空格隔开，依次表示 n、m 和 q；
接下来的 n 行描述一个 n*m 的棋盘，每行有 m 个整数，每两个整数之间用一个空格隔开，每个整数描述棋盘上一个格子的状态，0 表示该格子上的棋子是固定的，1 表示该格子上的棋子可以移动或者该格子是空白的。
接下来的 q 行，每行包含 6 个整数依次是 EX_i、EY_i、SX_i、SY_i、TX_i、TY_i，每两个整数之间用一个空格隔开，表示每次游戏空白格子的位置，指定棋子的初始位置和目标位置。

输出描述 Output Description

输出有 q 行，每行包含 1 个整数，表示每次游戏所需要的最少时间，如果某次游戏无法完成目标则输出-1。

样例输入 Sample Input

3 4 2 
0 1 1 1 
0 1 1 0 
0 1 0 0 
3 2 1 2 2 2 
1 2 2 2 3 2

样例输出 Sample Output

2 
-1

数据范围及提示 Data Size & Hint

【样例说明】
棋盘上划叉的格子是固定的，红色格子是目标位置，圆圈表示棋子，其中绿色圆圈表示目标棋子。
第一次游戏，空白格子的初始位置是 (3, 2)（图中空白所示），游戏的目标是将初始位置在(1, 2)上的棋子（图中绿色圆圈所代表的棋子）移动到目标位置(2, 2)（图中红色的格子）上。
移动过程如下:

第二次游戏，空白格子的初始位置是（1, 2）（图中空白所示），游戏的目标是将初始位置在（2, 2）上的棋子（图中绿色圆圈所示）移动到目标位置 (3, 2)上。

要将指定块移入目标位置，必须先将空白块移入目标位置，空白块要移动到目标位置，必然是从位置（2，2）上与当前图中目标位置上的棋子交换位置，之后能与空白块交换位置的只有当前图中目标位置上的那个棋子，因此目标棋子永远无法走到它的目标位置，游戏无法完成。

【数据范围】
对于 30%的数据，1 ≤ n, m ≤ 10，q = 1； 
对于 60%的数据，1 ≤ n, m ≤ 30，q ≤ 10； 
对于 100%的数据，1 ≤ n, m ≤ 30，q ≤ 500。

//origin
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
int n,m,p;
int mp[31][31];
bool mark[31][31][31][31];
int xx[4]={0,0,1,-1},yy[4]={1,-1,0,0};
struct data{
   int x,y,kx,ky;
   int step;
}q[810001];
bool jud(int x,int y,int kx,int ky)
{
    if(x<1||y<1||x>n||y>m||!mp[x][y]||!mp[kx][ky])return 0;
    if(mark[x][y][kx][ky])return 0;
    mark[x][y][kx][ky]=1;
    return 1;
}
void search()
{
    memset(mark,0,sizeof(mark));
    int t=0,w=0;
    int ex,ey,x,y,kx,ky;
    scanf("%d%d%d%d%d%d",&q[0].kx,&q[0].ky,&q[0].x,&q[0].y,&ex,&ey);
    if(ex==q[0].x&&ey==q[0].y){printf("0
");return;}
    mark[q[0].x][q[0].y][q[0].kx][q[0].ky]=1;
    while(t<=w)
    {
        for(int i=0;i<4;i++)
        {
            x=q[t].x,y=q[t].y;
            kx=q[t].kx+xx[i],ky=q[t].ky+yy[i];
            if(x==kx&&y==ky){x=q[t].kx;y=q[t].ky;}
            if(jud(x,y,kx,ky))
            {
                w++;
                q[w].x=x;q[w].y=y;
                q[w].kx=kx;q[w].ky=ky;
                q[w].step=q[t].step+1;
                if(x==ex&&y==ey){printf("%d
",q[w].step);return;}
            }
        }
        t++;
    }
    printf("-1
");
    return;
}
int main()
{
    scanf("%d%d%d",&n,&m,&p);
    for(int i=1;i<=n;i++)
       for(int j=1;j<=m;j++)
          scanf("%d",&mp[i][j]);
    for(int i=1;i<=p;i++)
        search();
    return 0;
}

//copy

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
int n,m,p;
int mp[31][31];
bool mark[31][31][31][31];
int xx[4]={0,0,1,-1},yy[4]={1,-1,0,0};
struct data{
   int x,y,kx,ky;
   int step;
}q[810001];
bool jud(int x,int y,int kx,int ky)
{
    if(x<1||y<1||x>n||y>m||!mp[x][y]||!mp[kx][ky])return 0;
    if(mark[x][y][kx][ky])return 0;
    mark[x][y][kx][ky]=1;
    return 1;
}
void search()
{
    memset(mark,0,sizeof(mark));
    int t=0,w=0;
    int ex,ey,x,y,kx,ky;
    scanf("%d%d%d%d%d%d",&q[0].kx,&q[0].ky,&q[0].x,&q[0].y,&ex,&ey);
    if(ex==q[0].x&&ey==q[0].y){printf("0
");return;}
    mark[q[0].x][q[0].y][q[0].kx][q[0].ky]=1;
    while(t<=w)
    {
        for(int i=0;i<4;i++)
        {
            x=q[t].x,y=q[t].y;
            kx=q[t].kx+xx[i],ky=q[t].ky+yy[i];
            if(x==kx&&y==ky){x=q[t].kx;y=q[t].ky;}
            if(jud(x,y,kx,ky))
            {
                w++;
                q[w].x=x;q[w].y=y;
                q[w].kx=kx;q[w].ky=ky;
                q[w].step=q[t].step+1;
                if(x==ex&&y==ey){printf("%d
",q[w].step);return;}
            }
        }
        t++;
    }
    printf("-1
");
    return;
}
int main()
{
    scanf("%d%d%d",&n,&m,&p);
    for(int i=1;i<=n;i++)
       for(int j=1;j<=m;j++)
          scanf("%d",&mp[i][j]);
    for(int i=1;i<=p;i++)
        search();
    return 0;
}