独轮车（广搜状态转移的下一步伐的理解）

Problem D

独轮车

时限：1000ms 内存限制：10000K 总时限：3000ms

描述：

独轮车的轮子上有红、黄、蓝、白、绿（依顺时针序）5种颜色，在一个如下图所示的20*20的迷宫内每走一个格子，轮子上的颜色变化一次。独轮车只能向前推或在原地转向。每走一格或原地转向90度均消耗一个单位时间。现给定一个起点（S）和一个终点（T），求独轮车以轮子上的指定颜色到达终点所需的最短时间。

输入：

本题包含一个测例。测例中分别用一个大写字母表示方向和轮子的颜色，其对应关系为：E-东、S-南、W-西、N-北；R-红、Y-黄、B-蓝、W-白、G-绿。在测试数据的第一行有以空格分隔的两个整数和两个大写字母，分别表示起点的坐标S（x,y）、轮子的颜色和开始的方向，第二行有以空格分隔的两个整数和一个大写字母，表示终点的坐标T（x,y）和到达终点时轮子的颜色，从第三行开始的20行每行内包含20个字符，表示迷宫的状态。其中'X'表示建筑物，'.'表示路.

输出：

在单独的一行内输出一个整数，即满足题目要求的最短时间。

输入样例：

3 4 R N
15 17 Y
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
X.X...XXXXXX......XX
X.X.X.....X..XXXX..X
X.XXXXXXX.XXXXXXXX.X
X.X.XX....X........X
X...XXXXX.X.XX.X.XXX
X.X.XX....X.X..X.X.X
X.X.X..XX...XXXX.XXX
X.X.XX.XX.X....X.X.X
X.X....XX.X.XX.X.X.X
X.X.X.XXXXX.XX.X.XXX
X.X.X.XXXXX....X...X
X.X.......X.XX...X.X
X.XXX.XXX.X.XXXXXXXX
X.....XX.......X...X
XXXXX....X.XXXXXXX.X
X..XXXXXXX.XXX.XXX.X
X.XX...........X...X
X..X.XXXX.XXXX...XXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

输出样例：

来源：

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <queue>
using namespace std;
#define MAXN 210
char mapp[MAXN][MAXN];
int visit[MAXN][MAXN][6][6];
int dirx[4]={-1,1,0,0}; //上，下，左，右
int diry[4]={0,0,-1,1};
struct Node
{int x,y,color,dir,step;
};
queue<Node> q;
Node s,e;
int check(struct Node X)
{if(X.x<=0||X.x>20||X.y<=0||X.y>20||mapp[X.x][X.y]=='X'||visit[X.x][X.y][X.color][X.dir]==1)return 0;return 1;
}
int bfs()
{Node a,b;a.x=s.x,a.y=s.y,a.color=s.color,a.dir=s.dir,a.step=0;q.push(a);while(!q.empty()){a=q.front();q.pop();if(a.x==e.x&&a.y==e.y&&a.color==e.color) return a.step;  //return 是在pop的时候就returnif(a.dir==0){b=a; b.color=(a.color+1)%5;b.x=a.x-1;b.y=a.y;b.dir=a.dir;                      //step可以是step+1,也可是step+2 ,统称为下一步伐，在一些情况下，step+2可能通过广搜if(check(b))                                        //难找最短，要么优先队列，要么将问题转为step+1的情况{visit[b.x][b.y][b.color][b.dir]=1;b.step=a.step+1;q.push(b);}}else if(a.dir==1){b=a; b.color=(a.color+1)%5;b.x=a.x;b.y=a.y-1;b.dir=a.dir;if(check(b)){visit[b.x][b.y][b.color][b.dir]=1;b.step=a.step+1;q.push(b);}}else if(a.dir==2){b=a; b.color=(a.color+1)%5;b.x=a.x+1; b.y=a.y; b.dir=a.dir;if(check(b)){visit[b.x][b.y][b.color][b.dir]=1;b.step=a.step+1;q.push(b);}}else if(a.dir==3){b=a; b.color=(a.color+1)%5;b.x=a.x; b.y=a.y+1; b.dir=a.dir;if(check(b)){visit[b.x][b.y][b.color][b.dir]=1;b.step=a.step+1;q.push(b);}}b=a;  b.dir=(a.dir+1)%4;   if(check(b)) {visit[b.x][b.y][b.color][b.dir]=1; b.step=a.step+1; q.push(b);}  //原地转动不变色b=a;  b.dir=(a.dir-1+4)%4; if(check(b)) {visit[b.x][b.y][b.color][b.dir]=1; b.step=a.step+1; q.push(b);}}return -1; //找不到输出-1；
}
int main()
{int i,j;char a,b,c;scanf("%d %d %c %c",&s.x,&s.y,&a,&b);scanf("%d %d %c",&e.x,&e.y,&c);switch(a){case 'R':s.color=0;break;case 'Y':s.color=1;break;case 'B':s.color=2;break;case 'W':s.color=3;break;case 'G':s.color=4;break;}switch(b){case 'N':s.dir=0;break;case 'W':s.dir=1;break;case 'S':s.dir=2;break;case 'E':s.dir=3;break;}switch(c){case 'R':e.color=0;break;case 'Y':e.color=1;break;case 'B':e.color=2;break;case 'W':e.color=3;break;case 'G':e.color=4;break;}for(i=1;i<=20;i++){getchar();for(j=1;j<=20;j++)scanf("%c",&mapp[i][j]);}memset(visit,0,sizeof(visit));visit[s.x][s.y][s.color][s.dir]=1;int ans=bfs();printf("%d\n",ans);return 0;
}

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