【NOIP2013】华容道 广搜+spfa

时间:2023-02-10 23:18:14

题目描述

【问题描述】

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 EXi 行第 EYi 列,指定的可移动棋子的初始位置为第 SXi 行第 SYi列,目标位置为第 TXi 行第 TYi 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。

输入输出格式

输入格式:

输入文件为 puzzle.in。

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
EXi、EYi、SXi、SYi、TXi、TYi,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。

输出格式:

输出文件名为 puzzle.out。

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。

输入输出样例

输入样例#1:
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
输出样例#1:
2
-1

说明

【输入输出样例说明】

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。

  1. 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:

【NOIP2013】华容道 广搜+spfa

  1. 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。

【NOIP2013】华容道 广搜+spfa

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。

题解:

无聊的花搜题,先建立状态t[i][j][k][g]表示在(i,j)的棋子的g方向的空格移到k方向需要的步数

预处理乱搞搞出t数组, 然后t[i][j][k][g]和t[i][j][g][k]建边,也分别和对应上下建边,跑spfa即可 难码..

 #include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <queue>
#define id(x,y,z) ((x)*120+(y)*4+(z))
using namespace std;
const int N=;
int n,m,Q,map[N][N];
int mx[]={,,,-},my[]={,-,,};
struct Queue{
int x,y,step;
}q[N*N*];
int mod=N*N*,dis[N][N];
int head[N*N*],num=;
struct Lin{
int next,to,dis;
}a[N*N*];
void init(int x,int y,int dis){
a[++num].next=head[x];
a[num].to=y;a[num].dis=dis;
head[x]=num;
}
void runt(int x,int y,int xx,int yy,int k)
{
if(!map[xx][yy])return ;
int t=,sum=,tx,ty;
q[].x=xx;q[].y=yy;
memset(dis,,sizeof(dis));
dis[xx][yy]=;
while(t!=sum)
{
h t++;t%=mod;
for(int i=;i<;i++)
{
tx=q[t].x+mx[i];ty=q[t].y+my[i];
if(tx==x && ty==y)continue;
if(!map[tx][ty] || dis[tx][ty])continue;
sum++;sum%=mod;
q[sum].x=tx;q[sum].y=ty;
dis[tx][ty]=dis[q[t].x][q[t].y]+;
}
}
if(k==-)return ;
for(int i=;i<;i++)
{
tx=x+mx[i];ty=y+my[i];
if((tx==xx && ty==yy) || !dis[tx][ty])continue;
init(id(x,y,k),id(x,y,i),dis[tx][ty]-);
}
init(id(x,y,k),id(xx,yy,k^),);
}
int f[N*N*],qd[N*N*];bool vis[N*N*];
void spfa(int ex,int ey,int sx,int sy,int tx,int ty)
{
int px,py;
int t=,sum=;
mod=N*N*;
memset(f,,sizeof(f));
memset(vis,,sizeof(vis));
for(int i=;i<;i++)
{
px=sx+mx[i];py=sy+my[i];
if(!dis[px][py] || !map[px][py])continue;
qd[++sum]=id(sx,sy,i);f[id(sx,sy,i)]=dis[px][py]-;vis[id(sx,sy,i)]=true;
}
int x,u;
while(t!=sum)
{
t++;t%=mod;
x=qd[t];
for(int i=head[x];i;i=a[i].next)
{
u=a[i].to;
if(f[x]+a[i].dis<f[u])
{
f[u]=f[x]+a[i].dis;
if(!vis[u])vis[u]=true,sum++,sum%=mod,qd[sum]=u;
}
}
vis[x]=false;
}
int ans=2e9;
for(int i=;i<;i++)if(f[id(tx,ty,i)]<ans)ans=f[id(tx,ty,i)];
if(ans==2e9)printf("-1\n");
else printf("%d\n",ans);
}
int main()
{
scanf("%d%d%d",&n,&m,&Q);
for(int i=;i<=n;i++)for(int j=;j<=m;j++)scanf("%d",&map[i][j]);
for(int i=;i<=n;i++)
for(int j=;j<=m;j++)
{
if(!map[i][j])continue;
for(int k=;k<;k++)
runt(i,j,i+mx[k],j+my[k],k);
}
int ex,ey,sx,sy,tx,ty;
for(int i=;i<=Q;i++)
{
scanf("%d%d%d%d%d%d",&ex,&ey,&sx,&sy,&tx,&ty);
if(sx==tx && sy==ty){
puts("");continue;
}
runt(sx,sy,ex,ey,-);
spfa(ex,ey,sx,sy,tx,ty);
}
return ;
}