萃香抱西瓜
伊吹萃香(Ibuki Suika)正在魔法之森漫步,突然,许多西瓜(Suika)从四周飞来,划出了绚丽的轨迹。虽然阵势有点恐怖,但她还是决定抱走一些西瓜。
题目描述
萃香所处的环境被简化为一个长为h,宽为w的网格平面。X坐标范围为[1,w],y坐标范围为[1,h]。
她初始(第1个时刻)站在坐标为sx,sy的方格。
西瓜可能在任意一个方格出现,在每个时间单位,它们可能向任何一个方向移动,也可能静止不动。西瓜的位置和移动的轨迹是已知的。西瓜的总数为n个,但只有m个西瓜可以被萃香抱走,因为其他都太大了,可能会砸伤她。
整个过程会持续T个时刻。萃香希望可以抱走全部的m个西瓜,并且在任何时候避免与任何一个过大的西瓜处在同一位置。抱走的方式为在某个时刻,与该西瓜处于同一位置。另外,由于萃香不愿耗费过多体力到处乱跑,她每个时刻可以选择静止不动,也可以选择移动到相邻的四个格子之一,只要不越出环境边界。如果选择移动到相邻格子,则算作移动了一次。(第1个时刻萃香刚站定,无法移动)
在每个时刻,如果萃香选择移动,可以认为萃香与西瓜同时从原来的位置移到了新的位置,没有先后顺序。
萃香想要知道,不被任何一个大西瓜砸中,并得到所有的m个小西瓜的情况下,最少需要移动多少次。
输入输出格式
输入格式:
第一行五个整数h,w,T,sx,sy,含义见题目描述。
第二行两个整数n,m,含义见题目描述。
接下来n段数据,每一段描述了一个西瓜的出现位置,时间,移动方式,是否可以被抱走等内容,具体如下:
首先一行,两个整数t1,t2,表示西瓜在t1时刻出现, t2时刻消失。若t2=T+1,表示西瓜在最后一个时刻也不消失。保证西瓜至少存在一个时刻。
接下来一行一个整数a,只能为0或1,0表示这个西瓜需要避开,1表示这个西瓜需要抱走。数据保证需要抱走的西瓜恰好有m个。
接下来t2-t1行,每一行两个整数x,y,顺序描述了从t1时刻到t2-1时刻,该西瓜的坐标。西瓜的移动不一定是连续的,并且是一瞬间完成的,所以无需考虑萃香是否站在了移动路径上。
输出格式:
如果萃香在整个T时刻内无法避免被大西瓜砸中或者无法收集到所有m个小西瓜,输出-1,否则输出一个整数,表示萃香需要移动的最少次数。
输入输出样例
5 5 10 3 3 1 1 1 11 1 3 4 5 2 3 5 1 1 5 4 3 4 2 1 1 1 1 1 5 5
1
说明
样例说明:第2~4个时刻萃香站着不动,在第6个时刻,西瓜出现在萃香旁边,萃香移动到(3,4)位置即可抱走这个西瓜。
数据范围和提示:
子任务可能出现两种特殊性质A和B
A: 所有西瓜t1=1,t2=T+1
所有西瓜全程都静止在原地,不会发生移动。
B:m=0
共有10个子任务。
对于子任务1,具有特殊性质A和B
对于子任务2~3,仅具有特殊性质A
对于子任务4~5,仅具有特殊性质B
对于子任务6~10,不具有任何一个特殊性质。
对于全部子任务
1<=所有横坐标范围<=w
1<=所有纵坐标范围<=h
1<=h,w<=5
1<=T<=100
1<=t1<=T
2<=t2<=T+1
t1<t2
1<=n<=20
0<=m<=10
m<=n
一个位置不会同时出现两个或以上西瓜。
子任务1:所有西瓜始终出现且不动,并且没有要抱走的。
解法:只需要判断初始位置是否被大西瓜挡住,挡住输出-1,否则输出0即可
子任务2~3:所有西瓜始终出现且不动。
解法:由于要抱走的西瓜最多为10个,考虑用长度为10的0/1串来表示某个西瓜是否已经获取。状压spfa或dp即可解决。
子任务4~5:没有需要抱走的西瓜
解法:将时间看做一个维度,构建好三维的地图,把西瓜看做障碍,做三维的最短路或dp即可。
正解:bfs+状态压缩dp
状态转移:dist[x'][y'][t][k']=min(dist[x][y][t-1][k])
dist[x][y][t][k]表示在(x,y),t时,取西瓜的状态k,k为一个二进制数
事先处理出(x,y),t时有无西瓜,是哪个西瓜。
接下来就是bfs过程的实现
注意的是这里用了一个小技巧:
当所要记录的状态有多个,且都很小时,可以把它们分配在一个数的不同位,用一个数表示。如123/456/7/8表示(7,8)时t=456,k为123的二进制
1 #include<iostream> 2 #include<cstdio> 3 #include<cstring> 4 #include<queue> 5 using namespace std; 6 int mp[6][6][103]; 7 int dist[6][6][103][1024]; 8 bool vis[6][6][103][1024]; 9 const int dx[5]={0,1,-1,0,0}; 10 const int dy[5]={0,0,0,1,-1}; 11 int w,h,T,sx,sy,cnt; 12 int n,m; 13 queue<int> q; 14 void spfa() 15 { 16 q.push(1*100+sx*10+sy); 17 memset(dist,0x3f,sizeof(dist)); 18 dist[sx][sy][1][0]=0; 19 while(!q.empty()) 20 { 21 int now=q.front(); 22 q.pop(); 23 int nows=now/100000; 24 int nowt=(now%100000)/100; 25 int nowx=(now%100)/10; 26 int nowy=now%10; 27 //cout<<nowx<<' '<<nowy<<endl; 28 vis[nowx][nowy][nowt][nows]=0; 29 if (nowt==T) 30 continue; 31 for (int i=0;i<=4;i++) 32 { 33 int nextx=nowx+dx[i]; 34 int nexty=nowy+dy[i]; 35 int nextt=nowt+1; 36 int nexts; 37 if (nextx<1||nextx>w) continue; 38 if (nexty<1||nexty>h) continue; 39 if (mp[nextx][nexty][nextt]==10000) continue; 40 if (mp[nextx][nexty][nextt]==0x3f3f3f3f) nexts=nows; 41 else 42 { 43 nexts=nows|(1<<(mp[nextx][nexty][nextt]-1)); 44 } 45 if (dist[nowx][nowy][nowt][nows]+(bool)(i)<dist[nextx][nexty][nextt][nexts]) 46 { 47 dist[nextx][nexty][nextt][nexts]=dist[nowx][nowy][nowt][nows]+(bool)(i); 48 if (vis[nextx][nexty][nextt][nexts]==0) 49 { 50 vis[nextx][nexty][nextt][nexts]=1; 51 q.push(nexts*100000+nextt*100+nextx*10+nexty); 52 } 53 } 54 } 55 } 56 } 57 int main() 58 { 59 scanf("%d%d%d%d%d",&w,&h,&T,&sx,&sy); 60 scanf("%d%d",&n,&m); 61 memset(mp,0x3f,sizeof(mp)); 62 for(int i=1;i<=n;i++) 63 { 64 int t1,t2,a; 65 scanf("%d%d",&t1,&t2); 66 scanf("%d",&a); 67 if(a==0)a=10000; 68 else a=++cnt; 69 for(int i=t1;i<t2;i++) 70 { 71 int x,y; 72 scanf("%d%d",&x,&y); 73 mp[x][y][i]=a; 74 } 75 } 76 if(mp[sx][sy][1]==10000) 77 { 78 printf("-1\n"); 79 return 0; 80 } 81 spfa(); 82 int ans=0x3f3f3f3f; 83 for(int i=1;i<=w;i++) 84 for(int j=1;j<=h;j++) 85 ans=min(ans,dist[i][j][T][(1<<m)-1]); 86 if(ans==0x3f3f3f3f)ans=-1; 87 printf("%d\n",ans); 88 return 0; 89 }