HDU 1254 推箱子（BFS加优先队列）

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http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1254

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

 

Author

Ignatius.L & weigang Lee

 

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分析：

BFS加优先队列

从人为起点开始bfs,如果人走的下一步是箱子所在的坐标，说明找到了箱子，

箱子的坐标为当前所搜方向上人的坐标前进一格（就是推一格箱子，箱子前进的方向和人前进的方向是一致的），

判断箱子是否到达了目的地，如果是则输出箱子移动的最少步数，到不了就输出-1。

应该按照所走步数多少决定出队列顺序，所以用优先队列处理下。

（人从起点找箱子是不计数的）

需要注意的地方：

1.要判断人的位置是不是合法：有没有越界或者该位置是墙

2.要判断能不能推箱子：也就是人有没有找到箱子，比较一开始人和箱子是由距离的，

如果人走的下一步是箱子所在的坐标，说明找到了箱子

3.要判断箱子位置的合法性：越界或者该点是墙

具有做法：

先将箱子位置和人位置入队

1.如果箱子到了指定位置，直接输出步数

2.四个方向搜，先判断人的下一步位置是否合法，合法的话让人一直走，走到人能推箱子的时候

，在判断推导箱子之后箱子的位置合不合法，合法的话步数加1

具体请参考代码：

code：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int dir[4][2]= {0,1,1,0,0,-1,-1,0}; //方向数组
#define max_v 12
int n,m;
int G[max_v][max_v];//存图
int vis[max_v][max_v][max_v][max_v];
struct node
{
    int x,y;//人的坐标
    int bx,by;//箱子的坐标
    int step;//推箱子的步数
    bool friend operator<(const node &a, const node &b)
    {
        //必须优先队列，步数小优先ye1js
        return a.step>b.step;
    }

} start; //起点
bool check_person(node next)//判断人的位置是否合法
{
    if(next.x>=1&&next.x<=n&&next.y>=1&&next.y<=m&&G[next.x][next.y]!=1)//没有越界且不是墙
        return true;
    else
        return false;
}
bool check_box1(node next,node t)//判断能不能推箱子
{
    if(next.x==t.bx&&next.y==t.by)//如果人走的下一步是箱子所在的坐标，说明找到了箱子
        return true;
    else
        return false;
}
int check_box2(int tbx,int tby)//判断箱子坐标的合法性
{
    if(tbx>=1&&tbx<=n&&tby>=1&&tby<=m&&G[tbx][tby]!=1)//越界或者墙
        return true;
    else
        return false;
}
void bfs()
{
    node next,t;
    priority_queue<node>q;
    memset(vis,0,sizeof(vis));//标志位置空
    //队列初始化
    vis[start.x][start.y][start.bx][start.by]=1;
    start.step=0;
    q.push(start);

    while(!q.empty())
    {
        t=q.top();
        q.pop();
        if(G[t.bx][t.by]==3)//箱子到了指定位置
        {
            cout<<t.step<<endl;
            return ;
        }

        for(int i=0; i<4; i++)
        {
            next.x=t.x+dir[i][0];//人的下一步
            next.y=t.y+dir[i][1];


            if(check_person(next))//判断人的下一步位置是否合法
            {
                next.bx=t.bx;//不能推箱子时，箱子的坐标
                next.by=t.by;
                next.step=t.step;


                if(check_box1(next,t))//能推箱子
                {
                    int tbx=t.bx+dir[i][0];//推动箱子之后，箱子的坐标
                    int tby=t.by+dir[i][1];


                    if(check_box2(tbx,tby))//判断推导箱子之后箱子坐标的合法性,合法则更新坐标
                    {
                        next.bx=tbx;
                        next.by=tby;
                        next.step++;//步数加1
                    }
                }
                if(vis[next.x][next.y][next.bx][next.by]==0)//该情况没有搜过，则入队，开始搜
                {
                    vis[next.x][next.y][next.bx][next.by]=1;
                    q.push(next);
                }
            }
        }
    }
    cout<<"-1"<<endl;
    return ;
}
int main()
{
    int t;
    cin>>t;
    while(t--)
    {
        cin>>n>>m;
        for(int i=1; i<=n; i++)
        {
            for(int j=1; j<=m; j++)
            {
                cin>>G[i][j];
                if(G[i][j]==4)
                {
                    start.x=i;//找到人在坐标
                    start.y=j;
                    G[i][j]=0;
                }
                if(G[i][j]==2)
                {
                    start.bx=i;//找到箱子的坐标
                    start.by=j;
                    G[i][j]=0;
                }
            }
        }
        bfs();
    }
    return 0;
}