P1778 万圣节后的早晨
题目描述
要求你写一个程序,在一个地图中,找到最小步数将每个鬼移动到他们指定的位置。地图包含一些小方格。每格要么是墙(鬼不能进入),要么是走廊(鬼能进入)。
每一步里,你可以同时移动任意数量的鬼。每个鬼要么待在原地不动,要么移动到相邻的格子里(相邻的格子有公共边),如果移动满足下列条件,则移动是可行的。
1. 没有一个以上的鬼在同一个格子里;
2. 没有一对鬼在一步里交换了位置。
例如,假设鬼的位置是如右上图所示的,其中sharp(`#`)表示墙,空格表示走廊,`a`,`b`,`c`表示鬼:
```plain
####
ab#
#c##
####
```
经过一步移动后,地图可以变成如下的样子:
```plain
#### #### #### ####
ab# a b# acb# ab #
#c## #c## # ## #c##
#### #### #### ####
```
输入格式
输入包括最多 $10$ 组数据,每组数据包含一幅地图。输入格式如下:
$$\begin{matrix}
w & h & n \\
c_{1,1} & c_{1,2} & \cdots & c_{1,w} \\
c_{2,1} & c_{2,2} & \cdots & c_{2,w} \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
c_{h,1} & c_{h,2} & \cdots & c_{h,w} \\
\end{matrix}$$
第一行的 $w,h$ 和 $n$ 表示地图的宽度和高度,$n$ 表示鬼的数目,他们满足 $4 \le w \le 16$,$4 \le h \le 16$,$1 \le n \le 3$。
接下来 $h$ 行,每行 $w$ 个字符:
- 一个 `#` 表示墙。
- 一个小写字母表示鬼的初始位置(该位置也是走廊)。
- 一个大写字母表示鬼的目标位置(该位置也是走廊)。
- 一个空格表示空的走廊。
在每幅地图里,前 $n$ 个小写字母和前 $n$ 个大写字母表示鬼的初始位置及鬼的目标位置。地图的最外层是墙壁,即地图的第一行和最后一行的所有字符都是`#`,每一行的第一个字符和最后一个字符也都是`#`。保证地图上的所有走廊都是连通的,同样所有墙壁也是连通的。地图上每个 $2 \times 2$ 的区域都至少有一个格子为墙(`#`)。 我们需要将小写字母表示的鬼移动到对应的大写字母的位置里。
最后一组数据后一行有三个 $0$。
输出格式
对每组数据输出一行一个整数,表示最小的移动步数。