网易笔试题：推箱子

大家一定玩过“推箱子”这个经典的游戏。具体规则就是在一个N*M的地图上，有1个玩家、1个箱子、1个目的地以及若干障碍，其余是空地。玩家可以往上下左右4个方向移动，但是不能移动出地图或者移动到障碍里去。如果往这个方向移动推到了箱子，箱子也会按这个方向移动一格，当然，箱子也不能被推出地图或推到障碍里。当箱子被推到目的地以后，游戏目标达成。现在告诉你游戏开始是初始的地图布局，请你求出玩家最少需要移动多少步才能够将游戏目标达成。 

输入描述:

每个测试输入包含1个测试用例
第一行输入两个数字N，M表示地图的大小。其中0<N，M<=8。
接下来有N行，每行包含M个字符表示该行地图。其中 . 表示空地、X表示玩家、*表示箱子、#表示障碍、@表示目的地。
每个地图必定包含1个玩家、1个箱子、1个目的地。

输出描述:

输出一个数字表示玩家最少需要移动多少步才能将游戏目标达成。当无论如何达成不了的时候，输出-1。

输入例子1:

4 4
....
..*@
....
.X..
6 6
...#..
......
#*##..
..##.#
..X...
.@#...

 

输出例子1:

3
11

 

思路：BFS，用一个队列记录下每一步人和箱子的位置，实现BFS遍历，用一个四维数组记录下遍历过的点和到达这点时走过的步数，以后不再遍历，最后队列为空即无法到达，输出-1

#include<iostream>
#include<vector>
#include<queue>
using namespace std;
class State
{
public:
    State(int humanX=0, int humanY=0, int boxX=0, int boxY=0)
    : human_x(humanX)
    , human_y(humanY)
    , box_x(boxX)
    , box_y(boxY)
    {
    }
    int human_x;
    int human_y;
    int box_x;
    int box_y;
};
int main()
{
    int N, M;
    cin>>N>>M;
    vector<vector<char>> map(N, vector<char>(M, '0'));
    int human_x, human_y, box_x, box_y;
    int end_x, end_y;
    for(int i=0; i<N; ++i)
    {
        for(int j=0; j<M; ++j)
        {
            cin>>map[i][j];
            if(map[i][j]=='X')
            {
                human_x=i;
                human_y=j;
            }else if(map[i][j]=='*'){
                box_x=i;
                box_y=j;
            }else if(map[i][j]=='@'){
                end_x=i;
                end_y=j;
            }
        }
    }
    queue<State> que;
    que.push(State(human_x, human_y, box_x, box_y));
    int count[9][9][9][9]={0};
    int stepX[4]={1, -1, 0, 0};
    int stepY[4]={0, 0, 1, -1};
    while(que.size())
    {
        State cur=que.front();
        que.pop();
        if(cur.box_x==end_x && cur.box_y==end_y){
            cout<<count[cur.human_x][cur.human_y][cur.box_x][cur.box_y]<<endl;
            return 0;
        }
        for(int i=0; i<4; ++i)
        {
            State next=cur;
            next.human_x+=stepX[i];
            next.human_y+=stepY[i];
            if(next.human_x<0 || next.human_x>=N || next.human_y<0 || next.human_y>=M || map[next.human_x][next.human_y]=='#')continue;
            if(next.human_x==next.box_x && next.human_y==next.box_y){//如果人走到了箱子的位置，那么箱子也按人走的方向移动
                next.box_x+=stepX[i];
                next.box_y+=stepY[i];
                if(next.box_x<0 || next.box_x>=N || next.box_y<0 || next.box_y>=M || map[next.box_x][next.box_y]=='#')continue;
            }
            if(count[next.human_x][next.human_y][next.box_x][next.box_y])continue;//如果之前遍历过，则不再遍历
            count[next.human_x][next.human_y][next.box_x][next.box_y]=count[cur.human_x][cur.human_y][cur.box_x][cur.box_y]+1;
            que.push(next);
        }
    }
    cout<<-1<<endl;
    return 0;
}