胜利大逃亡

Time Limit: 4000/2000 MS (Java/Others) Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 39931 Accepted Submission(s): 14002

Problem Description

Ignatius被魔王抓走了,有一天魔王出差去了,这可是Ignatius逃亡的好机会.

魔王住在一个城堡里,城堡是一个A*B*C的立方体,可以被表示成A个B*C的矩阵,刚开始Ignatius被关在(0,0,0)的位置,离开城堡的门在(A-1,B-1,C-1)的位置,现在知道魔王将在T分钟后回到城堡,Ignatius每分钟能从一个坐标走到相邻的六个坐标中的其中一个.现在给你城堡的地图,请你计算出Ignatius能否在魔王回来前离开城堡(只要走到出口就算离开城堡,如果走到出口的时候魔王刚好回来也算逃亡成功),如果可以请输出需要多少分钟才能离开,如果不能则输出-1.

Input

输入数据的第一行是一个正整数K,表明测试数据的数量.每组测试数据的第一行是四个正整数A,B,C和T(1<=A,B,C<=50,1<=T<=1000),它们分别代表城堡的大小和魔王回来的时间.然后是A块输入数据(先是第0块,然后是第1块,第2块......),每块输入数据有B行,每行有C个正整数,代表迷宫的布局,其中0代表路,1代表墙.(如果对输入描述不清楚,可以参考Sample Input中的迷宫描述,它表示的就是上图中的迷宫)

特别注意:本题的测试数据非常大,请使用scanf输入,我不能保证使用cin能不超时.在本OJ上请使用Visual C++提交.

Output

对于每组测试数据,如果Ignatius能够在魔王回来前离开城堡,那么请输出他最少需要多少分钟,否则输出-1.

Sample Input

1 3 3 4 20 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0

Sample Output

问题链接：HDU1253 胜利大逃亡。

问题简述：

　　三维城堡（迷宫），每个点由０（可以经过）和１（墙）组成。输入测试用例数，输入每个例子的立体长宽高和限定的时间，起点是<1,1,1>，终点是<长,宽l高>，移动方向有上、下、左、右、前和后6个方向。每移动一次耗费1分钟，问能否在限定时间内最快走出。如果能则输出最短时间，不能则输出-1。

问题分析：

　　这个问题一看，可以说和UVA532 Dungeon Master完全相同，豪情万丈地做了拷贝来程序修改，一提交结果是“Time Limit Exceeded”，满脸困惑。多方调查研究后，终于懂得了程序简洁才是硬道理。也许因为测试数据量大，各个方面改进速度的措施都用了之后，总算是AC了。胜利大逃亡，逃出来了！

　　一个三维迷宫，典型的BFS问题。在BFS搜索过程中，走过的点就不必再走了，因为这次再走下去不可能比上次的步数少。

程序说明：

　　程序中，增加了边界使得判定条件变得简单；０和１的值对换了一下，判定条件也简单了；限定时间条件也用上了，可以减少展开的节点数量。这个程序需要处处节省时间。

　　把没有AC的程序也放在这里，可以看出逻辑上没有多少不同，就是不够简洁，结果是超时。

AC的C++语言程序如下：

/* HDU1253 胜利大逃亡 */#include <iostream>
#include <queue>
#include <cstdio>
#include <cstring>using namespace std;const int DIRECTSIZE = 6;
struct direct {int dx;int dy;int dz;
} direct[DIRECTSIZE] ={{-1, 0, 0}, {1, 0, 0}, {0, -1, 0}, {0, 1, 0}, {0, 0, -1}, {0, 0, 1}};const int MAXN = 50;
int cube[MAXN+2][MAXN+2][MAXN+2];struct node {int x, y, z, level;
};int L, R, C, limit;
node start;int bfs()
{queue<node> q;start.x = 1;start.y = 1;start.z = 1;start.level = 0;q.push(start);cube[1][1][1] = 0;while(!q.empty()) {node front = q.front();q.pop();for(int i=0; i<DIRECTSIZE; i++) {int nextx, nexty, nextz;nextx = front.x + direct[i].dx;nexty = front.y + direct[i].dy;nextz = front.z + direct[i].dz;if(cube[nextx][nexty][nextz]) {if(nextx == L && nexty == R && nextz == C)return front.level + 1;if(front.level < limit) {cube[nextx][nexty][nextz] = 0;node v;v.x = nextx;v.y = nexty;v.z = nextz;v.level = front.level + 1;q.push(v);}}}}return -1;
}int main()
{int t, ans, i, j, k;scanf("%d", &t);while(t--) {scanf("%d%d%d%d", &L, &R, &C, &limit);memset(cube, 0, sizeof(cube));for(i=1; i<=L; i++)for(j=1; j<=R; j++)for(k=1; k<=C; k++) {scanf("%d", &cube[i][j][k]);cube[i][j][k] = 1 - cube[i][j][k];}ans = bfs();printf("%d\n", ans);}return 0;
}

没有AC的C++语言程序（Time Limit Exceeded）如下：

/* HDU1253 胜利大逃亡 */#include <iostream>
#include <queue>
#include <cstdio>using namespace std;const int DIRECTSIZE = 6;
struct direct {int dx;int dy;int dz;
} direct[DIRECTSIZE] ={{-1, 0, 0}, {1, 0, 0}, {0, -1, 0}, {0, 1, 0}, {0, 0, -1}, {0, 0, 1}};const int MAXN = 50;
int cube[MAXN][MAXN][MAXN];struct node {int x, y, z, level;
};int L, R, C, limit;
node start, e2;
int ans;void bfs()
{queue<node> q;ans = -1;start.x = 0;start.y = 0;start.z = 0;start.level = 0;e2.x = L - 1;e2.y = R - 1;e2.z = C - 1;q.push(start);cube[0][0][0] = 1;while(!q.empty()) {node front = q.front();q.pop();for(int i=0; i<DIRECTSIZE; i++) {int nextx, nexty, nextz;nextx = front.x + direct[i].dx;if(0 > nextx || nextx >= L)continue;nexty = front.y + direct[i].dy;if(0 > nexty || nexty >= R)continue;nextz = front.z + direct[i].dz;if(0 > nextz || nextz >= C)continue;if(nextx == e2.x && nexty == e2.y && nextz == e2.z) {ans = front.level + 1;break;} else if(front.level < limit && cube[nextx][nexty][nextz] == 0) {cube[nextx][nexty][nextz] = 1;node v;v.x = nextx;v.y = nexty;v.z = nextz;v.level = front.level + 1;q.push(v);}if(ans > 0)break;}}
}int main()
{int t, i, j, k;scanf("%d", &t);while(t--) {scanf("%d%d%d%d", &L, &R, &C, &limit);for(i=0; i<L; i++)for(j=0; j<R; j++)for(k=0; k<C; k++)scanf("%d", &cube[i][j][k]);bfs();cout << ans << endl;}return 0;
}

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