【算法实验三】（BFS-分支限界）【推箱子】

1326.推箱子

时限：1000ms 内存限制：10000K  总时限：3000ms

描述

绝大多数人都玩过推箱子的游戏，控制一个人将箱子推动到目标位置即获得胜利。现请你编写一个程序，判断将箱子推到目标位置至少需要多少步。

 

输入

推箱子的平面区域为固定大小（10*10），使用10行10列输入推箱子的初始局面。其中，0代表空格，1代表墙，2代表箱子，3代表目标位置，4代表人。
注：游戏中只有一个箱子，一个目标位置，一个人。

 

输出

输出将箱子推到目标位置的最小步数；若箱子不可能被推到目标位置，输出-1。

 

输入样例

0000000000
0000000300
0100000000
0100000000
0101111100
0000010000
0000010000
0020010040
0000010000
0000010000

 

输出样例

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#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;

int map[10][10];
struct state
{
	int bx,by;//box
	int px,py;//person
	int useful;
}; 
queue<state> q;
state start;
int tx,ty;
int used[10][10][10][10];
int step[10][10][10][10];
int walk[4][2]= //走一步后的新坐标变化
{
    0, -1,  //左
    +1, 0,  //下
    0, +1,  //右
    -1, 0   //上
};

void init();
int bfs();
state move(state now,int i);

void init()
{
	for(int i=0;i<10;i++)
	{ 
		for(int j=0;j<10;j++)
		{
			map[i][j]=cin.get()-'0'; 
			//cout<<map[i][j]; 
			switch(map[i][j])
			{
				case 2:
				{
					start.bx=i;
					start.by=j;
					map[i][j]=0;
					break;
				}
				case 3:
				{
					tx=i;
					ty=j;
					map[i][j]=0;
					break;
				}
				case 4:
				{
					start.px=i;
					start.py=j;
					map[i][j]=0;
					break;
				}
				default:break;
			}
		} 
		cin.get();
	}
	used[start.bx][start.by][start.px][start.py]=1;
    step[start.bx][start.by][start.px][start.py]=0;
    q.push(start);	
//    cout<<endl;
//	for(int i=0;i<10;i++)
//	{ 
//		for(int j=0;j<10;j++)
//			cout<<map[i][j];
//		cout<<endl;
//	}
}

int bfs()
{
	state now,next;
	while(!q.empty())
	{
		now=q.front();
//		cout<<now.bx<<" "<<now.by<<" "<<now.px<<" "<<now.py<<" ";
		q.pop();
		for(int i=0;i<4;i++)
		{
			next=move(now,i);
			if(next.useful)
			{
				if(next.bx==tx && next.by==ty)
				{
					return step[next.bx][next.by][next.px][next.py];
				}
				else
				{
					q.push(next);
				}	
			}
		}
	}
	return -1;
}

state move(state now,int i)
{
	state next;
	next.bx=now.bx;
	next.by=now.by;
	next.px=now.px+walk[i][0];
	next.py=now.py+walk[i][1];
//	cout<<now.bx<<now.by<<now.px<<now.py<<endl;
//	cout<<next.bx<<next.by<<next.px<<next.py<<endl;
	if(next.px==next.bx && next.py==next.by)
	{
		next.bx+=walk[i][0];
		next.by+=walk[i][1];
	}
	next.useful=0;
	if(next.bx>=0&&next.bx<10&&next.by>=0&&next.by<10
		&&next.px>=0&&next.px<10&&next.py>=0&&next.py<10)
	{
		if(map[next.bx][next.by]==0 && map[next.px][next.py]==0)
		{
			if(used[next.bx][next.by][next.px][next.py]==0)
			{
				next.useful=1;
				used[next.bx][next.by][next.px][next.py]=1;
				step[next.bx][next.by][next.px][next.py]=
					step[now.bx][now.by][now.px][now.py]+1;
			}
		}
	}
	return next;
}

int main()
{
	init();
	cout<<bfs()<<endl;
	return 0;
}