题目：The Morning after Halloween
题意：有n个用小写字母表示的鬼和一张地图，每个鬼都要移动到对应的大写字母，两个鬼的位置不能在一次移动中交换，问最少步数。
思路：
双向bfs。此题还可以单向bfs，见code1。
1、先将地图用图的方法表示，即在每一个空白（包括大小写字母）和四周的空白连上一条边，用单个整数表示一个空白。
2、双向bfs。即从开始和结束都进行bfs，相遇时把两次的走过的路径长加起来就是结果。
参考：
http://blog.csdn.net/qq_29169749/article/details/51420097
http://blog.csdn.net/crazysillynerd/article/details/42681579
代码：
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<vector>
#include<map>
#include<algorithm>
#include<sstream>
#include<queue>
using namespace std;#define N 20
#define Num 3
#define m_step 200int n,m,num;
int Start[Num],End[Num];
vector<int> g[N*N];
int cnt=0;
int step[m_step][m_step][m_step];
int color[m_step][m_step][m_step];struct Node {int x[Num];Node() {}Node(int xx[]) {for(int i=0; i<num; i++) x[i]=xx[i];}Node(int one,int two,int three) {x[0]=one,x[1]=two,x[2]=three;}bool operator ==(const Node& other) const {for(int i=0; i<num; i++) {if(x[i]!=other.x[i]) return false;}return true;}
};void init() {cnt=0;for(int i=0; i<N*N; i++) g[i].clear(),g[i].push_back(i);memset(step,-1,sizeof(step));memset(Start,0,sizeof(Start));memset(End,0,sizeof(End));memset(color,0,sizeof(color));
}void make_G(char a[N][N]) {int fill[N][N]= {0};memset(fill,0,sizeof(fill));for(int i=0; i<n; i++) {for(int j=0; j<m; j++) {if(a[i][j]!='#') {fill[i][j]=++cnt;if(i!=0&&a[i-1][j]!='#') g[cnt].push_back(fill[i-1][j]),g[fill[i-1][j]].push_back(cnt);if(j!=0&&a[i][j-1]!='#') g[cnt].push_back(fill[i][j-1]),g[fill[i][j-1]].push_back(cnt);}}}int S[26]= {0},E[26]= {0};memset(S,0,sizeof(S));for(int i=0; i<n; i++) {for(int j=0; j<m; j++) {if('A'<=a[i][j]&&a[i][j]<='Z') {E[a[i][j]-'A']=fill[i][j];}if('a'<=a[i][j]&&a[i][j]<='z') {S[a[i][j]-'a']=fill[i][j];}}}int s=-1;for(int i=0; i<26; i++) {if(S[i]) {++s;Start[s]=S[i];End[s]=E[i];}}
}void dbfs() {Node IN=Node(Start),OUT=Node(End);queue<Node> quef,queb;quef.push(IN),queb.push(OUT);step[IN.x[0]][IN.x[1]][IN.x[2]]=0;step[OUT.x[0]][OUT.x[1]][OUT.x[2]]=0;while(!quef.empty()&&!queb.empty()) {int T=quef.size();while(T--) {Node head=quef.front();quef.pop();int a=head.x[0],b=head.x[1],c=head.x[2];for(int i=0; i<g[a].size(); i++) {for(int j=0; j<g[b].size(); j++) {if(g[a][i]==g[b][j]||(a==g[b][j]&&b==g[a][i])) continue;for(int k=0; k<g[c].size(); k++) {int a2=g[a][i],b2=g[b][j],c2=g[c][k];if((a2==c2||c2==b2||(a==c2&&c==a2)||(b==c2&&c==b2))&&c!=0) continue;if(color[a2][b2][c2]==0) {step[a2][b2][c2]=step[a][b][c]+1;color[a2][b2][c2]=1;quef.push(Node(a2,b2,c2));} else if(color[a2][b2][c2]==2) {printf("%d\n",step[a2][b2][c2]+step[a][b][c]-1);return;}}}}}T=queb.size(); //注意在此处更新 while(T--) {Node head=queb.front();queb.pop();int a=head.x[0],b=head.x[1],c=head.x[2];for(int i=0; i<g[a].size(); i++) {for(int j=0; j<g[b].size(); j++) {if(g[a][i]==g[b][j]||(a==g[b][j]&&b==g[a][i])) continue;for(int k=0; k<g[c].size(); k++) {int a2=g[a][i],b2=g[b][j],c2=g[c][k];if((a2==c2||c2==b2||(a==c2&&c==a2)||(b==c2&&c==b2))&&c!=0) continue;if(color[a2][b2][c2]==0) {step[a2][b2][c2]=step[a][b][c]+1;color[a2][b2][c2]=2;queb.push(Node(a2,b2,c2));} else if(color[a2][b2][c2]==1) {printf("%d\n",step[a2][b2][c2]+step[a][b][c]-1);return;}}}}}}
}int main() {while(scanf("%d%d%d",&m,&n,&num)==3&&n&&m&&num) {init();char a[N][N];for(int i=0; i<n; i++) {getchar();fgets(a[i],m+1,stdin);}make_G(a);dbfs();}return 0;
}