172. 立体推箱子
立体推箱子是一个风靡世界的小游戏。
游戏地图是一个 N 行 M 列的矩阵,每个位置可能是硬地(用 .
表示)、易碎地面(用 E
表示)、禁地(用 #
表示)、起点(用 X
表示)或终点(用 O
表示)。
你的任务是操作一个 1×1×2的长方体。
这个长方体在地面上有两种放置形式,“立”在地面上(1×1 的面接触地面)或者“躺”在地面上(1×2 的面接触地面)。
在每一步操作中,可以按上下左右四个键之一。
按下按键之后,长方体向对应的方向沿着棱滚动 90 度。
任意时刻,长方体不能有任何部位接触禁地,并且不能立在易碎地面上。
字符 X
标识长方体的起始位置,地图上可能有一个 X
或者两个相邻的 X
。
地图上唯一的一个字符 O
标识目标位置。
求把长方体移动到目标位置(即立在 O
上)所需要的最少步数。
在移动过程中,X
和 O
标识的位置都可以看作是硬地被利用。
输入格式
输入包含多组测试用例。
对于每个测试用例,第一行包括两个整数 N 和 M。
接下来 N 行用来描述地图,每行包括 M 个字符,每个字符表示一块地面的具体状态。
当输入用例 N=0,M=0 时,表示输入终止,且该用例无需考虑。
输出格式
每个用例输出一个整数表示所需的最少步数,如果无解则输出 Impossible
。
每个结果占一行。
数据范围
3≤N,M≤500
输入样例:
7 7
#######
#..X###
#..##O#
#....E#
#....E#
#.....#
#######
0 0
输出样例:
10
分析:这道题是一道bfs,只要规定好怎么存储一个长方体此刻的状态就可以了。
代码如下:
#include <bits/stdc++.h>using namespace std;const int N = 510, // 地图边长
// 存三个状态分别向上下左右扩展的偏移量
dx[3][4] = { // x 坐标的偏移量{-2, 0, 1, 0}, // 0 向上扩展,x - 2,向左 x 不变,向下 x + 1,向右 x 不变{-1, 0, 2, 0}, // 1{-1, 0, 1, 0} // 2
}, dy[3][4] = { // y 坐标的偏移量{0, -2, 0, 1},{0, -1, 0, 1},{0, -1, 0, 2}
}, dl[3][4] = { // lie 的偏移量{1, 2, 1, 2},{0, 1, 0, 1},{2, 0, 2, 0}
};struct State{int x, y, lie;}; // x, y 存坐标位置,lie 存箱子状态 (0, 1, 2)int n, m; // 存地图大小
int ex, ey; // 存终点坐标
char g[N][N]; // 存地图int dist[N][N][3];State q[3 * N * N];
int hh, tt; // 队尾和队头void bfs(int x, int y, int lie) // 传入初始坐标和状态
{hh = tt = 0; // 将 hh 和 tt 重置为 0*q = (State){x, y, lie}; // {x, y, lie} 入队memset(dist, -1, sizeof dist); // 将到所有 State 的距离初始化为 -1dist[x][y][lie] = 0; // 初始的 State 的距离初始化为 0while (hh <= tt) // 开始广搜{State t = q[hh ++ ]; // 取出对头x = t.x, y = t.y, lie = t.lie; // 取出对头的坐标与状态if (x == ex && y == ey && !lie){cout<< dist[x][y][lie]<<endl;return; // 立着到达终点}for (int i = 0; i < 4; i ++ ) // 向四个方向扩展{int nx = x + dx[lie][i]; // 求出向该方向扩展后的 x 坐标int ny = y + dy[lie][i]; // 求出 y 坐标int nlie = dl[lie][i]; // 求出 lieif (nx >= 0 && ny >= 0 && nx < n && ny < m) // 如果该坐标在地图内{if (g[nx][ny] == '#') continue; if (!nlie && g[nx][ny] == 'E') continue; if (nlie == 1 && g[nx + 1][ny] == '#') continue; if (nlie == 2 && g[nx][ny + 1] == '#') continue; if (!~dist[nx][ny][nlie]) {dist[nx][ny][nlie] = dist[x][y][lie] + 1; // 那么记录到该 State 的距离,q[ ++ tt] = (State) {nx, ny, nlie}; // State 入队}}}}cout<<"Impossible"<<endl;
}int main()
{while (scanf("%d%d", &n, &m), n || m){for (int i = 0; i < n; i ++ ) scanf("%s", g[i]);int x, y, lie; // 找初始的位置与状态for (int i = 0; i < n; i ++ )for (int j = 0; j < m; j ++ )if (g[i][j] == 'X') // 如果该格为起点{x = i, y = j, g[i][j] = '.'; // 那么记录该格位置,将该格改为硬地if (g[i + 1][j] == 'X') lie = 1, g[i + 1][j] = '.'; // 如果下面那格是硬地,那么 lie = 1,下面那格也制成 '.'else if (g[i][j + 1] == 'X') lie = 2, g[i][j + 1] = '.'; // 否则如果左边那格硬地,那么 lie = 2,左边那格制成 '.'else lie = 0; // 否则 lie 制成 0}else if (g[i][j] == 'O') // 如果该格为终点ex = i, ey = j, g[i][j] = '.'; // 那么记录该格位置,并把该格改为硬地bfs(x, y, lie); }return 0;
}
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