洛谷 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。

输入格式

第一行为两个正整数 N,M?(1≤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?4?个整数和?1?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?1。

输入输出样例

输入 #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 #1

12

这题耗时2个多小时终于算是做出来了

?这题求最少时间，很容易想到用广度搜索，然而这题与一般的找出口最短时间稍微有点不同，

1.需要考虑转变方向所消耗的时间。

2.每次移动不止移动一步。

这里我个人觉得还是要抓住广搜的原理，这题中，广搜是把一秒能发生的运动的所有情况都存下来，这题中，不管是改变方向，还是改变位置，都是一秒发生的，所以都要进行入队操作，我们的标记数组也不单单只标记坐标，还要判断每个坐标的4个方向是否都使用过，多了一个考虑的因素（这里我用三维数组标记），导致题目的难度上升。

这题还有一些需要注意的；

1.因为存在一秒移动多个位置，所以不单单只判断到达的那个点是否是障碍物，还需要判断移动的过程中是否遇到障碍物。

2.终点和起点可能重合（特判就行）

3.机器人占四个格子，只有组成正方形的4个格子都为0才能移动（这里刚开始的时候处理一下就行）

具体操作看代码

AC代码

#include<stdio.h>
struct nb {//结构体列队
	int x, y;//x为横坐标，y为纵坐标
	int s, f;//s为步数，//f为方向
}link[850100];
int n, m, x, y, p, q, f;
int hard = 1, tail = 1;
int a[52][52], b[52][52], book[52][52][91];
int main()
{
	int i, j;
	scanf("%d %d", &n, &m);//输入矩阵大小
	for (i = 1; i <= n; i++)
		for (j = 1; j <= m; j++)
			scanf("%d", &a[i][j]);
	for(i=1;i<n;i++)//特殊处理只有4个格子组成的正方形都为0，机器人才能通过
		for (j = 1; j < m; j++)
		{
			if (a[i][j] == 0 && a[i][j + 1] == 0 && a[i + 1][j] == 0 && a[i + 1][j + 1] == 0)
				b[i][j] = 0;
			else
				b[i][j] = 1;
		}
	scanf("%d %d %d %d", &x, &y, &p, &q);//输入起点，终点
	getchar();
	scanf("%c", &f);//起始朝向
	if (x == p && y == q)//特判起点终点是否重合
	{
		printf("0");
		return 0;
	}
	//起始点入队
	link[tail].x = x; link[tail].y = y;
	link[tail].s = 0; 
	if (f == 'E') link[tail].f = 1;//f=1表示东方向，2表示南，3表示西，4表示北
	else if(f == 'S') link[tail].f = 2;
	else if (f == 'W') link[tail].f = 3;
	else  link[tail].f = 4;
	book[x][y][link[tail].f] = 1; tail++;
	int flag = 0;//flag用于判断是否找到出口
	//广搜核心代码
	while (hard < tail)
	{
		//先广度搜索方向
		for (i = 0; i <= 1; i++)
		{
			int tf;
			if (i == 0)//0表示左转
			{
				tf = link[hard].f + 1;
				if (tf == 5)
					tf = 1;
			}
			else//右转
			{
				tf = link[hard].f - 1;
				if (tf == 0)
					tf = 4;
			}
			if (book[link[hard].x][link[hard].y][tf] == 0)//如果这个方向没有入队，进行入队操作
			{
				link[tail].x = link[hard].x;
				link[tail].y = link[hard].y;
				link[tail].s = link[hard].s + 1;
				link[tail].f = tf;
				book[link[hard].x][link[hard].y][tf] = 1;
				tail++;
			}
		}
		//广度搜索不同移动距离
		for (i = 3; i >= 1; i--)
		{
			int tx, ty;
			int fl = 0;//判断移动期间是否遇到障碍物，0为没有遇到
			if (link[hard].f == 1)//link[hard].f大小不同移动方向不同
			{
				tx = link[hard].x;
				ty = link[hard].y + i;
				if (tx<1 || tx>n - 1 || ty<1 || ty>m - 1)//是否越界
					continue;
				for (j = link[hard].y + 1; j <= ty; j++)//判断是否遇到障碍物
				{
					if (b[tx][j] == 1)
					{
						fl = 1;
						break;
					}
				}
			}
			else if (link[hard].f == 2)
			{
				tx = link[hard].x + i;
				ty = link[hard].y;
				if (tx<1 || tx>n - 1 || ty<1 || ty>m - 1)//是否越界
					continue;
				for (j = link[hard].x + 1; j <= tx; j++)//判断是否遇到障碍物
				{
					if (b[j][ty] == 1)
					{
						fl = 1;
						break;
					}
				}
			}
			else if (link[hard].f == 3)
			{
				tx = link[hard].x;
				ty = link[hard].y - i;
				if (tx<1 || tx>n - 1 || ty<1 || ty>m - 1)//是否越界
					continue;
				for (j = link[hard].y - 1; j >= ty; j--)//判断是否遇到障碍物
				{
					if (b[tx][j] == 1)
					{
						fl = 1;
						break;
					}
				}
			}
			else
			{
				tx = link[hard].x - i;
				ty = link[hard].y;
				if (tx<1 || tx>n - 1 || ty<1 || ty>m - 1)//是否越界
					continue;
				for (j = link[hard].x - 1; j >= tx; j--)//判断是否遇到障碍物
				{
					if (b[j][ty] == 1)
					{
						fl = 1;
						break;
					}
				}
			}
			if (book[tx][ty][link[hard].f] == 0 && fl == 0)//如果这个点的这个方向第一次遇到且到这个点期间没有遇到障碍物
			{
				//入队操作+标记
				link[tail].x = tx;
				link[tail].y = ty;
				link[tail].s = link[hard].s + 1;
				link[tail].f = link[hard].f;
				book[tx][ty][link[tail].f] = 1;
				tail++;
				if (tx == p && ty == q)//如果找到出口标记并提前结束
				{
					flag = 1;
					break;
				}
			}
		}
		hard++;//一个点广搜完，判断下一个点
		if (flag == 1)//找到出口，提前结束
			break;
	}
	if (flag == 1)//找到输出最短时间
		printf("%d", link[tail - 1].s);
	else//没找到输出-1
		printf("-1");
	return 0;
}