uva 10047 The Monocycle

献上题意：个你一个转轮，有5种颜色，为了5中颜色的位置是确定的，为了方便处理我们用01234来表示绿，黑，红，蓝，白。轮子可以沿着它的方向滚动（只能是它当前的方向不能相反方向），每滚动一次会到达另一个格子，着地的颜色会改变，变了之前颜色的下一个，例如当前是绿色着地下一次就是黑色，依次是红蓝白。也可以原地转动（顺逆时针都可以），原地转动其实就是改变了轮子的滚动方向，原地转动每次能转90度。原地转动一次和滚动一次时间都是1秒。另外轮子有4个方向，上北下南左西又东。

另外给你n*m个格子，有些格子不能到达，用#表示，给你起点S和终点T。在起点时轮子方向规定向北，绿色着地，然后滚动到终点，要求绿色着地，但是方向不做要求，问能不能做到，能的话输出最小时间

 

用一个结构体表示状态，x，y，d，c，t，分别是坐标（即行列），当前方向（0123表示上右下左），当前颜色，时间

然后用四维数组标记vis[x][y][d][c]来标记状态，这个很容易想到，仔细想想吧不说了

因为求最短时间，显然应该用bfs，然后就开始bfs，bfs是以时间为标准的（第一次就是没搞清这个关系，过了几组数据交上次，WA，第二次改回来就通过了），把0秒的所有可能的状态都找出来入队（其实就是起始状态），然后把1秒所有可能的状态找出来入队，就这样bfs。然后注释写得比较详细，这里就不说了，看代码应该也能懂

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <queue>
using namespace std;
#define MAX 30
#define D 4  //4个方向(北，东，南，西分别为0,1,2,3)
#define C 5  //5中颜色(绿，黑，红，蓝，白分别为0,1,2,3,4)
bool g[MAX][MAX];
bool vis[MAX][MAX][D][C];  //分别表示横纵坐标，方向，颜色
int sx,sy,ex,ey;     //起点和终点的坐标
int n,m;
struct node
{
    int x,y;  //坐标
    int d;    //方向
    int c;    //颜色
    int t;    //时间
};
struct node ans;
queue <struct node> q;
int dd[D][2]={ {-1,0},{0,1},{1,0},{0,-1} }; //四个方向滚动之后的坐标变化
void init()
{
    memset(g,0,sizeof(g));
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    for(int i=0; i<=m+1; i++)  //迷宫的外围上下两边沿不能访问
        g[0][i]=g[n+1][i]=1;
    for(int i=0; i<=n+1; i++)  //迷宫的外围左右两边沿不能访问
        g[i][0]=g[i][m+1]=1;
    return ;
}
void input()
{
    for(int i=1; i<=n; i++)
    {
        char s[MAX];
        scanf("%s",s+1);
        for(int j=1; j<=m; j++)
            if(s[j]=='#')
                g[i][j]=1;
            else if(s[j]=='S')
            { sx=i; sy=j;}
            else if(s[j]=='T')
            { ex=i; ey=j;}
    }
/*
    for(int i=0; i<=n+1; i++)
    {
        for(int j=0; j<=m+1; j++)
            printf("%d ",g[i][j]);
        printf("\n");
    }
    printf("%d   %d\n%d  %d\n",sx,sy,ex,ey);
*/
    return ;
}
/*
void print_node(struct node t)  //仅供测试
{
    printf("坐标: %d %d",t.x,t.y);
    printf("   方向: %d",t.d);
    printf("   颜色: %d",t.c);
    printf("   时间: %d",t.t);
    printf("\n");
    return ;
}
*/
int BFS()
{
    int FIND,x,y,d,c,t;
    struct node t1,t2;
    while(!q.empty()) q.pop();
    //第一个节点的信息
    t1.x=sx;   //坐标就是起点坐标
    t1.y=sy;   //坐标就是起点坐标
    t1.d=0;    //起点方向规定向北
    t1.c=0;    //起点颜色规定绿色
    t1.t=0;    //地点时间为0
    vis[sx][sy][0][0]=1;  //这个状态已经用过
    q.push(t1);  //起点入队
    FIND=0;      //标记是否成功
    while(!q.empty())
    {
        t1=q.front(); //读取队头元素的信息
        q.pop();      //队头元素出队
        //print_node(t1);
        if(t1.x==ex && t1.y==ey && t1.c==0)  //来到终点并且颜色为绿色
        {
            ans=t1;
            FIND=1;
            break;
        }
        //原地顺时针旋转
        x=t2.x=t1.x;
        y=t2.y=t1.y;
        d=t2.d=(t1.d+1)%4;
        c=t2.c=t1.c;
        t=t2.t=t1.t+1;
        if(!vis[x][y][d][c])
        {
            vis[x][y][d][c]=1;
            q.push(t2);
        }
        //原地逆时针旋转
        x=t2.x=t1.x;
        y=t2.y=t1.y;
        d=t2.d=(t1.d+3)%4;
        c=t2.c=t1.c;
        t=t2.t=t1.t+1;
        if(!vis[x][y][d][c])
        {
            vis[x][y][d][c]=1;
            q.push(t2);
        }
        //第一次就是把原地的3种旋转都放进去（即转180也放进去），是错的
        //因为转动180度用时是2秒，不是按照时间来bfs，要严格按照时间来bfs
        
        //向当前方向移动
        x=t2.x=t1.x+dd[t1.d][0];  //计算新的坐标
        y=t2.y=t1.y+dd[t1.d][1];
        d=t2.d=t1.d;              //方向不变
        c=t2.c=(t1.c+1)%5;       //新的颜色
        t=t2.t=t1.t+1;          //时间+1
        if(g[x][y]) continue;   //该点不能访问
        if(!vis[x][y][d][c])     //该状态没有被用过
        {
            vis[x][y][d][c]=1;
            q.push(t2);
        }
    }

    return FIND;
}
int main()
{
    int T=0;
    while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF && n && m)
    {
        T++;
        init();
        input();
        if(T>1)
        printf("\n");
        printf("Case #%d\n",T);
        if(BFS())
            printf("minimum time = %d sec\n",ans.t);
        else
            printf("destination not reachable\n");
    }
    return 0;
}