zoj1361

题目大意：

在冬天，天气最恶劣的时期，蛇待在洞穴里冬眠。当春天来临的时候，蛇苏醒了，爬到洞穴的出口，然后爬出来，开始它的新生活。
蛇的洞穴象一个迷宫，我们可以把它想象成一个由n×m个正方形区域组成的长方形。每个正方形区域要么被石头占据了，要么是一块空地，蛇只能在空地间爬动。洞穴的行和列都是有编号的，且出口在(1,1)位置。
蛇的身躯，长为L，用一块连一块的形式来表示。假设用B1(r1,c1)，B2(r2,c2)，…，BL(rL,cL)表示它的L块身躯，其中，Bi与Bi+1相邻，i=1, …, L-1；B1为蛇头，BL为蛇尾。
为了在洞穴中爬动，蛇选择与蛇头相邻的一个空的正方形区域，这个区域既没有被石头占据，也没有被它的身躯占据。当蛇头移动到这个空地，这时，它的身躯中其他每一块都移动它前一块身躯之前所占据的空地上。
例如，图2.20(a)所示的洞穴中，蛇的初始位置为：B1(4,1)，B2(4,2)，B3(3,2)和B4(3,1)。在下一步，蛇头只能移动到B1’(5,1)位置。蛇头移动到B1’(5,1)位置后，则B2移动到B1原先所在的位置，B3移动到B2原先所在的位置，B4移动到B3原先所在的位置。因此移动一步后，蛇的身躯位于B1(5,1)，B2(4,1)，B3(4,2)和B4(3,2)，如图2.20(b)所示。
给定洞穴的地图，以及蛇的每块身躯的初始位置，你的任务是编写程序，计算蛇头爬到出口(1,1)位置所需的最少步数。
输入：
输入文件包含多个测试数据。每个测试数据的第1行为3个整数：n，m和L，1≤n, m≤20，2≤L≤8，分别代表洞穴的行、列，以及蛇的长度。接下来有L行，每行有一对整数，分别表示行和列，代表蛇的每一块身躯的初始位置，依顺序分别为B1(r1,c1)～BL(rL,cL)。接下来一行包含一个整数K，表示洞穴中石头的数目。接下来的K行，每行包含一对整数，分别表示行和列，代表每一块石头的位置。每两个测试数据之间有一个空行。输入文件的最后一行为三个0，代表输入结束。
注意：Bi总是与Bi+1相邻，1≤i≤L-1，出口位置(1,1)从不会被石头占据。
输出：
对输入文件中的每个测试数据，输出一行：首先是测试数据的序号；然后是蛇爬到洞穴出口所需的最少步数，如果没有解，则输出-1。

解题思路：

图论的遍历算法问题

代码如下：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string.h>
#include<queue>
#define N 21
using namespace std;
bool stone[N][N];
bool flag[N][N][1<<14];
int way[4][2]={0,1,0,-1,1,0,-1,0};
struct node 
{
  int x,y,step;
  int body;
  node(int a=0,int b=0,int s=0,int bo=0)
  {
    x=a,y=b,step=s,body=bo;
  }
};

bool legal(node t,node temp,int L)
{
   int i,x,y,tt;
   int re[10];
   x=temp.x,y=temp.y;
   for(i=L-1;i>0;i--)
   {
     re[i]=temp.body&3;
     temp.body>>=2;
   }
   for(i=1;i<L;i++)
   {
     if(t.x==x&&t.y==y)  return false;
     if(re[i]==0)  y++;
     else if(re[i]==1)  y--;
     else if(re[i]==2)  x++;
     else if(re[i]==3)  x--;
   }
   if(t.x==x&&t.y==y)  return false;
   return true;
}

int main()
{
  int n,m,L,i,j,k;
  int a,b,aa,bb,count;
  bool mark;
  node head,temp,t;
  queue<node>q;
  count=1;
  while(scanf("%d%d%d",&n,&m,&L)&&(n||m||L))
  {
    memset(stone,0,sizeof(stone));
    memset(flag,0,sizeof(flag));
    head.body=0;
    for(i=0;i<L;i++)
    {
      scanf("%d%d",&a,&b);
      if(i==0)
      {
        head.x=a,
        head.y=b,
        head.step=0;
      }
      else
      {
        if(a==aa&&b==bb+1)
        {
          head.body=(head.body<<2)+0;
        }
        else if(a==aa&&b==bb-1)
        {
          head.body=(head.body<<2)+1;
        }
        else if(a==aa+1&&b==bb)
        {
          head.body=(head.body<<2)+2;
        }
        else if(a==aa-1&&b==bb)
        {
          head.body=(head.body<<2)+3;
        }
      }
      aa=a,bb=b;
    }
    scanf("%d",&k);
    for(i=0;i<k;i++)
    {
      scanf("%d%d",&a,&b);
      stone[a][b]=1;
    }
    q.push(head);
    flag[head.x][head.y][head.body]=1;
    mark=false;
    while(!q.empty())
    {
      temp=q.front();q.pop();
      if(temp.x==1&&temp.y==1)
      {
        mark=true;
        break;
      }
      for(i=0;i<4;i++)
      {
       t.x=temp.x+way[i][0];
       t.y=temp.y+way[i][1];
       t.step=temp.step+1;
       t.body=temp.body;
       if(t.x>0&&t.x<=n&&t.y>0&&t.y<=m&&!stone[t.x][t.y]
          &&!flag[t.x][t.y][t.body]&&legal(t,temp,L))
       {
         flag[t.x][t.y][t.body]=1;
         t.body>>=2;
         if(i==0)
           t.body+=(1<<(2*L-4));
         else if(i==1)
           t.body+=(0<<(2*L-4));
         else if(i==2)
           t.body+=(3<<(2*L-4));
         else
           t.body+=(2<<(2*L-4));
         q.push(t);
       }
      }
    }
    if(mark)
      printf( "Case %d: %d\n",count,temp.step );
    else
      printf( "Case %d: -1\n",count );
    while(!q.empty())
      q.pop();
    count++;
  }
  return 0;
}