拯救大兵瑞恩
Time Limit: 3000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 65535/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 511 Accepted Submission(s): 184
Problem Description
1944年，特种兵麦克接到国防部的命令，要求立即赶赴太平洋上的一个孤岛，营救被敌军俘虏的大兵瑞恩。瑞恩被关押在一个迷宫里，迷宫地形复杂，但是幸好麦克得到了迷宫的地形图。
迷宫的外形是一个长方形，其在南北方向被划分为N行，在东西方向被划分为M列，于是整个迷宫被划分为N*M个单元。我们用一个有序数对（单元的行号，单元的列号）来表示单元位置。南北或东西方向相邻的两个单元之间可以互通，或者存在一扇锁着的门，又或者存在一堵不可逾越的墙。迷宫中有一些单元存放着钥匙，并且所有的门被分为P类，打开同一类的门的钥匙相同，打开不同类的门的钥匙不同。
大兵瑞恩被关押在迷宫的东南角，即（N,M）单元里，并已经昏迷。迷宫只有一个入口，在西北角，也就是说，麦克可以直接进入(1,1)单元。另外，麦克从一个单元移动到另一个相邻单元的时间为1，拿取所在单元的钥匙的时间以及用钥匙开门的时间忽略不计。
你的任务是帮助麦克以最快的方式抵达瑞恩所在单元，营救大兵瑞恩。
Input
有多组数据对于每一组数据来说：
第一行是三个整数，依次表示N,M,P的值；
第二行是一个整数K，表示迷宫中门和墙的总个数；
第I+2行（1<=I<=K），有5个整数，依次为Xi1,Yi1,Xi2,Yi2,Gi：
当Gi>=1时，表示(Xi1,Yi1)单元与(Xi2,Yi2)单元之间有一扇第Gi类的门，当Gi=0时，表示(Xi1,Yi1)单元与(Xi2,Yi2)单元之间有一堵不可逾越的墙；
（其中，|Xi1-Xi2|+|Yi1-Yi2|=1，0<=Gi<=P）
第K+3行是一个整数S，表示迷宫中存放的钥匙总数；
第K+3+J行(1<=J<=S)，有3个整数，依次为Xi1,Yi1,Qi：表示第J把钥匙存放在(Xi1,Yi1)单元里，并且第J把钥匙是用来开启第Qi类门的。（其中1<=Qi<=P）
注意：输入数据中同一行各相邻整数之间用一个空格分隔。
参数设定：
3<=N,M<=15;
1<=P<=10;
Output
对于每一组数据，输出一行，只包含一个整数T，表示麦克营救到大兵瑞恩的最短时间的值，若不存在可行的营救方案则输出-1。
Sample Input
4 4 9
9
1 2 1 3 2
1 2 2 2 0
2 1 2 2 0
2 1 3 1 0
2 3 3 3 0
2 4 3 4 1
3 2 3 3 0
3 3 4 3 0
4 3 4 4 0
2
2 1 2
4 2 1
Sample Output
14
Source
一个格子可以有多把钥匙。
1 //2017-08-18
2 #include <cstdio>
3 #include <iostream>
4 #include <cstring>
5 #include <algorithm>
6 #include <cmath>
7 #include <queue>
8
9 using namespace std;
10
11 const int N = 20;
12 const int P = 12;
13 const int inf = 0x3f3f3f3f;
14 struct Node{
15 int x, y, step, state;
16 void setNode(int a, int b, int c, int d){
17 x = a; y = b; step = c; state = d;
18 }
19 };
20 //vis[x][y][state]记录该状态是否走过，edge[x1*100+y1][x2*100+y2]记录格子(x1,y1)和(x2,y2)之间关系(门、墙、路)，grid[x][y]记录(x,y)格子的钥匙，因为钥匙可以有多把，所以压缩成二进制。
21 int vis[N][N][1 << P], n, m, p, k, s, edge[2050][2050], grid[N][N];
22 int dx[4] = {0, 1, 0, -1};
23 int dy[4] = {1, 0, -1, 0};
24
25 void bfs(){
26 queue<Node> q;
27 Node tmp;
28 int state = 0;
29 if(grid[1][1])state = state|grid[1][1];
30 tmp.setNode(1, 1, 0, state);
31 q.push(tmp);
32 vis[1][1][0] = 1;
33 while(!q.empty()){
34 int x = q.front().x;
35 int y = q.front().y;
36 int step = q.front().step;
37 int state = q.front().state;
38 q.pop();
39 for (int i = 0; i < 4; i++)
40 {
41 int nx = x + dx[i];
42 int ny = y + dy[i];
43 if (nx < 1 || nx > n || ny < 1 || ny > m || vis[nx][ny][state])
44 continue;
45 if (edge[nx * 100 + ny][x * 100 + y] == -1)//遇到墙不可走
46 continue;
47 if (edge[nx * 100 + ny][x * 100 + y] == 0 || ((1 << (edge[nx * 100 + ny][x * 100 + y] - 1)) & state) > 0)//路或有钥匙可走
48 {
49 if(nx == n && ny == m){
50 printf("%d\n", step+1);
51 return;
52 }
53 if (grid[nx][ny])//拿钥匙
54 {
55 tmp.setNode(nx, ny, step+1, state|grid[nx][ny]);
56 vis[nx][ny][state|grid[nx][ny]] = 1;
57 }
58 else
59 {
60 tmp.setNode(nx, ny, step+1, state);
61 vis[nx][ny][state] = 1;
62 }
63 q.push(tmp);
64 }
65 }
66 }
67 printf("-1\n");
68 }
69
70 int main()
71 {
72 //freopen("inputB.txt", "r", stdin);
73 while (scanf("%d%d%d%d", &n, &m, &p, &k) != EOF)
74 {
75 memset(grid, 0, sizeof(grid));
76 memset(edge, 0, sizeof(edge));
77 memset(vis, 0, sizeof(vis));
78 int x1, x2, y1, y2, g;
79 for (int i = 0; i < k; i++)
80 {
81 scanf("%d%d%d%d%d", &x1, &y1, &x2, &y2, &g);
82 if (g == 0)g = -1;
83 edge[x1 * 100 + y1][x2 * 100 + y2] = edge[x2 * 100 + y2][x1 * 100 + y1] = g;
84 }
85 scanf("%d", &s);
86 for (int i = 0; i < s; i++)
87 {
88 scanf("%d%d%d", &x1, &y1, &g);
89 grid[x1][y1] |= (1<<(g-1));
90 }
91 bfs();
92 }
93 return 0;
94 }