題目描述

【問題描述】

小 B 最近迷上了華容道，可是他總是要花很長的時間才能完成一次。於是，他想到用程式設計來完成華容道：給定一種局面，
華容道是否根本就無法完成，如果能完成， 最少需要多少時間。

小 B 玩的華容道與經典的華容道遊戲略有不同，遊戲規則是這樣的：

在一個 n*m 棋盤上有 n*m 個格子，其中有且只有一個格子是空白的，其餘 n*m-1個格子上每個格子上有一個棋子，每個棋子的大小都是 1*1 的；

有些棋子是固定的，有些棋子則是可以移動的；
任何與空白的格子相鄰（有公共的邊）的格子上的棋子都可以移動到空白格子上。

遊戲的目的是把某個指定位置可以活動的棋子移動到目標位置。

給定一個棋盤，遊戲可以玩 q 次，當然，每次棋盤上固定的格子是不會變的， 但是棋盤上空白的格子的初始位置、
指定的可移動的棋子的初始位置和目標位置卻可能不同。第 i 次

玩的時候， 空白的格子在第 EXi 行第 EYi 列，指定的可移動棋子的初始位置為第 SXi 行第 SYi列，目標位置為第 TXi 行第
TYi 列。

假設小 B 每秒鐘能進行一次移動棋子的操作，而其他操作的時間都可以忽略不計。請你告訴小 B
每一次遊戲所需要的最少時間，或者告訴他不可能完成遊戲。 輸入輸出格式 輸入格式：

輸入檔案為 puzzle.in。

第一行有 3 個整數，每兩個整數之間用一個空格隔開，依次表示 n、m 和 q；

接下來的 n 行描述一個 n*m 的棋盤，每行有 m 個整數，每兩個整數之間用一個空格隔開，每個整數描述棋盤上一個格子的狀態，0
表示該格子上的棋子是固定的，1 表示該格子上的棋子可以移動或者該格子是空白的。接下來的 q 行，每行包含 6 個整數依次是
EXi、EYi、SXi、SYi、TXi、TYi，每兩個整數之間用一個空格隔開，表示每次遊戲空白格子的位置，指定棋子的初始位置和目標位置。

輸出格式：

輸出檔名為 puzzle.out。

輸出有 q 行，每行包含 1 個整數，表示每次遊戲所需要的最少時間，如果某次遊戲無法完成目標則輸出−1。

暴力做法，O(n^4)記錄狀態。
注意到只有空格在指定棋子旁邊才有意義，所以可以O(n^2)記錄狀態，記錄空格在指定棋子的哪個方向。
因為詢問數比較多，所以可以預處理出來【指定棋子不動，空格移動到另一邊】和【棋子與空格交換位置】兩種情況，以移動步數為邊權，以狀態為點建圖。
對於每個詢問，spfa求最短路即可。
注意起點和終點相同的情況。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int oo=0x3f3f3f3f;
int fir[4000],ne[40000],to[40000],len[40000],que[4000000],
  num[35][35][5],dis[4000],map[35][35],qbfsx[4000000],qbfsy[4000000],qbfst[4000000],
  xx[]={1,-1,0,0},yy[]={0,0,1,-1},m,n,q,tot,cnt,ex,ey,sx,sy,tx,ty;
bool vis_bfs[35][35];
void add(int f,int t,int l)
{
    cnt++;
    ne[cnt]=fir[f];
    fir[f]=cnt;
    to[cnt]=t;
    len[cnt]=l;
}
int bfs(int fx,int fy,int tx,int ty,int bx,int by)
{
    if (fx==tx&&fy==ty) return 0;
    int i,j,k,x,y,z,hd=1,tl=1,t;
    for (i=1;i<=n;i++)
      for (j=1;j<=m;j++)
        vis_bfs[i][j]=0;
    qbfsx[1]=fx;
    qbfsy[1]=fy;
    qbfst[1]=0;
    vis_bfs[fx][fy]=1;
    while (hd<=tl)
    {
        x=qbfsx[hd];
        y=qbfsy[hd];
        t=qbfst[hd];
        hd++;
        for (k=0;k<4;k++)
          if (map[x+xx[k]][y+yy[k]]&&(x+xx[k]!=bx||y+yy[k]!=by)&&!vis_bfs[x+xx[k]][y+yy[k]])
          {
              if (x+xx[k]==tx&&y+yy[k]==ty) return t+1;
              tl++;
              qbfsx[tl]=x+xx[k];
              qbfsy[tl]=y+yy[k];
              qbfst[tl]=t+1;
              vis_bfs[x+xx[k]][y+yy[k]]=1;
          }
    }
    return oo;
}
int spfa()
{
    int i,j,k,p,x,y,z,hd,tl,ans;
    if (sx==tx&&sy==ty) return 0;
    for (i=1;i<=tot;i++)
      dis[i]=oo;
    for (k=0;k<4;k++)
      if (num[sx][sy][k])
      {
          dis[num[sx][sy][k]]=bfs(ex,ey,sx+xx[k],sy+yy[k],sx,sy);
          que[k+1]=num[sx][sy][k];
      }
    hd=1;
    tl=4;
    while (hd<=tl)
    {
        p=que[hd++];
        for (i=fir[p];i;i=ne[i])
          if (dis[to[i]]>dis[p]+len[i])
          {
              dis[to[i]]=dis[p]+len[i];
              que[++tl]=to[i];
          }
    }
    ans=oo;
    for (k=0;k<4;k++)
      if (num[tx][ty][k])
        ans=min(ans,dis[num[tx][ty][k]]);
    return ans==oo?-1:ans;
}
int main()
{
    int i,j,k,x,y,z;
    scanf("%d%d%d",&n,&m,&q);
    for (i=1;i<=n;i++)
      for (j=1;j<=m;j++)
        scanf("%d",&map[i][j]);
    for (i=1;i<=n;i++)
      for (j=1;j<=m;j++)
        for (k=0;k<4;k++)
          if (map[i][j]&&map[i+xx[k]][j+yy[k]])
            num[i][j][k]=++tot;
    for (i=1;i<=n;i++)
      for (j=1;j<=m;j++)
        for (k=0;k<4;k++)
          if (num[i][j][k])
            add(num[i][j][k],num[i+xx[k]][j+yy[k]][k^1],1);
    for (i=1;i<=n;i++)
      for (j=1;j<=m;j++)
        for (k=0;k<4;k++)
          for (x=0;x<4;x++)
            if (x!=k&&num[i][j][k]&&num[i][j][x])
              add(num[i][j][k],num[i][j][x],bfs(i+xx[k],j+yy[k],i+xx[x],j+yy[x],i,j));
    while (q--)
    {
        scanf("%d%d%d%d%d%d",&ex,&ey,&sx,&sy,&tx,&ty);
        printf("%d\n",spfa());
    }
}