P1126 机器人搬重物

题目描述

机器人移动学会（RMI）现在正尝试用机器人搬运物品。机器人的形状是一个直径1.6米的球。在试验阶段，机器人被用于在一个储藏室中搬运货物。储藏室是一个N*M的网格，有些格子为不可移动的障碍。机器人的中心总是在格点上，当然，机器人必须在最短的时间内把物品搬运到指定的地方。机器人接受的指令有：向前移动1步（Creep）；向前移动2步（Walk）；向前移动3步（Run）；向左转（Left）；向右转（Right）。每个指令所需要的时间为1秒。请你计算一下机器人完成任务所需的最少时间。

输入输出格式

输入格式：

输入的第一行为两个正整数N,M（N,M<=50），下面N行是储藏室的构造，0表示无障碍，1表示有障碍，数字之间用一个空格隔开。接着一行有四个整数和一个大写字母，分别为起始点和目标点左上角网格的行与列，起始时的面对方向（东E，南S，西W，北N），数与数，数与字母之间均用一个空格隔开。终点的面向方向是任意的。

输出格式：

一个整数，表示机器人完成任务所需的最少时间。如果无法到达，输出-1。

输入输出样例

输入样例#1：

9 10
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 0 1 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 1 0
7 2 2 7 S

输出样例#1：

12

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
//障碍，最短路，长，宽，终点行列
int map[55][55],d[55][55][4],n,m,tr,tc;
char*dirs ="NESW";//顺时针
int dr[]={-1,0,1,0};
int dc[]={0,1,0,-1};
struct node{int r,c,dir;};  //定义状态：行，列，方向
node s;  //起点
queue<node>Q;
bool find(node u){if(u.r==tr&&u.c==tc)return true;return false;}  //到达终点
bool ok(node u){int x=u.r,y=u.c;if(x<=0||x>=n||y<=0||y>=m||map[x][y])return false;return true;} //移动合法（注意不能移到墙壁旁）
void bfs()
{
    memset(d,-1,sizeof(d));  //初始化
    d[s.r][s.c][s.dir]=0;    
    if(find(s)){cout<<0;return;}  //特殊数据判断
    Q.push(s);
    while(!Q.empty())
    {
        node u=Q.front();Q.pop();  //待扩展结点
        int x=u.r, y=u.c, z=u.dir;
        node v;
        v.r=x; v.c=y;
      //right
        v.dir=(z+1)%4;
        if(d[v.r][v.c][v.dir]==-1){d[v.r][v.c][v.dir]=d[x][y][z]+1;Q.push(v);}
      //left
        v.dir=(z+3)%4;
        if(d[v.r][v.c][v.dir]==-1){d[v.r][v.c][v.dir]=d[x][y][z]+1;Q.push(v);}  
      //one
        v.r=x+dr[z]; v.c=y+dc[z]; v.dir=z;
        if(ok(v)&&d[v.r][v.c][v.dir]==-1){d[v.r][v.c][v.dir]=d[x][y][z]+1;Q.push(v);if(find(v)){cout<<d[v.r][v.c][v.dir];return;}}
        else if(!ok(v))continue; //剪枝
      //two
        v.r=x+2*dr[z]; v.c=y+2*dc[z]; v.dir=z;
        if(ok(v)&&d[v.r][v.c][v.dir]==-1){d[v.r][v.c][v.dir]=d[x][y][z]+1;Q.push(v);if(find(v)){cout<<d[v.r][v.c][v.dir];return;}}  
        else if(!ok(v))continue;  //剪枝
      //three
        v.r=x+3*dr[z]; v.c=y+3*dc[z]; v.dir=z;
        if(ok(v)&&d[v.r][v.c][v.dir]==-1){d[v.r][v.c][v.dir]=d[x][y][z]+1;Q.push(v);if(find(v)){cout<<d[v.r][v.c][v.dir];return;}}  
    }
    cout<<-1; return; //无法到达
}
int main()
{
    int num;char ch;
    cin>>n>>m;
    for(int i=1;i<=n;i++)
      for(int j=1;j<=m;j++)
      {
        cin>>num;
        if(num)map[i][j]=map[i-1][j]=map[i][j-1]=map[i-1][j-1]=1; //把块读为点
      }
    cin>>s.r>>s.c>>tr>>tc;
    do{cin>>ch;}while(ch==' ');
    s.dir=strchr(dirs,ch)-dirs;
    bfs();
    return 0;
}