推箱子是一個很經典的遊戲.今天我們來玩一個簡單版本.在一個M*N的房間裡有一個箱子和一個搬運工,搬運工的工作就是把箱子推到指定的位置,注意,搬運工只能推箱子而不能拉箱子,因此如果箱子被推到一個角上(如圖2)那麼箱子就不能再被移動了,如果箱子被推到一面牆上,那麼箱子只能沿著牆移動. 

現在給定房間的結構,箱子的位置,搬運工的位置和箱子要被推去的位置,請你計算出搬運工至少要推動箱子多少格. 


Input輸入資料的第一行是一個整數T(1<=T<=20),代表測試資料的數量.然後是T組測試資料,每組測試資料的第一行是兩個正整數M,N(2<=M,N<=7),代表房間的大小,然後是一個M行N列的矩陣,代表房間的佈局,其中0代表空的地板,1代表牆,2代表箱子的起始位置,3代表箱子要被推去的位置,4代表搬運工的起始位置. 
Output對於每組測試資料,輸出搬運工最少需要推動箱子多少格才能幫箱子推到指定位置,如果不能推到指定位置則輸出-1. 
Sample Input

1
5 5
0 3 0 0 0
1 0 1 4 0
0 0 1 0 0
1 0 2 0 0
0 0 0 0 0

Sample Output

4

題意： 搬運工推箱子，推到指定位置所用的最小步數；

思路：箱子到指定位置，要是不用人推直接 bfs 往四周走，找最短路徑就行了，但是箱子必須有人推，箱子可以往四個方向走，箱子要想走的話，如箱子要想往右走，箱子左右的位子為0，且搬運工能到達箱子左邊的方格； 這時候要怎麼標記 箱子的狀態呢，要是和一般的普通標記是一定不行了，箱子可能往上下左右四個方向走（被推），所以箱子有四種狀態

寫這樣的搜尋題：一定要想法標記狀態，找準它有幾種狀態  還就可能用優先佇列寫，還有就是，用個二維陣列記錄走到這個點時的最小（步數或拐彎數等等），減少搜尋時間，大大提高搜尋效率；

程式碼：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<queue>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define Max 8

int end_x,end_y;

struct node
{
	int step;
	int x,y;
	int star_x,star_y;
};
int a[4][2] = {0,-1,1,0,0,1,-1,0};
int n,m;
int book[Max][Max][4];    // 標記狀態; 這個箱子可以往四個方向走，也可以說成被四個方向的人推； 
int str[Max][Max];		  //所以有四個狀態;
int vis[Max][Max];
int check(int x,int y)
{
	if(x>=0&&x<n&&y>=0&&y<m)
		return 1;
	else return 0;
}

int dfs(int x,int y,int tx,int ty,int kx,int ky)  // x,y 當前搬運工的位置，tx，ty為要到達的座標； 
{												// kx,ky 為箱子的座標；								
	if(x==tx&&y==ty)
		return 1;
	vis[y][x] = 1;
	for(int i = 0;i<4;i++)
	{
		int dx = x + a[i][0];
		int dy = y + a[i][1];
		if(dx==kx&&dy==ky)
			continue;
		if(check(dx,dy)&&!vis[dy][dx]&&str[dy][dx]!=1)
		{
			if(dfs(dx,dy,tx,ty,kx,ky))
				return 1;
		}
 	}
 	return 0;
}


int bfs(int x,int y,int star_x,int star_y)
{
	queue<node> q;
	node tt;
	tt.x = x;
	tt.y = y;
	tt.star_x = star_x;
	tt.star_y = star_y;
	tt.step = 0;
	q.push(tt);
	while(!q.empty())
	{
		tt = q.front(); 
		q.pop();
		for(int i = 0;i < 4;i ++)
		{
			int x = tt.x + a[i][0];
			int y = tt.y + a[i][1];
			int j = (i+2)%4; 
			int tx = tt.x + a[j][0];
			int ty = tt.y + a[j][1];
			if(check(x,y)&&check(tx,ty))
			if(str[y][x] != 1&&str[ty][tx] != 1&&!book[tt.y][tt.x][i])
			{  
				memset(vis,0,sizeof(vis));
				if(dfs(tt.star_x,tt.star_y,tx,ty,tt.x,tt.y))
				{
					book[tt.y][tt.x][i] = 1;
					node kk;
					kk.x = x;
					kk.y = y;
					
					kk.star_x = tt.x;
					kk.star_y = tt.y;
					kk.step = tt.step + 1;
					if(str[y][x]==3)
						return kk.step;
					q.push(kk);
				}
			}
		}
	}
	return -1;
}

int main()
{
	int i,j,t;
	scanf("%d",&t);
	int star_x,star_y,x,y;
	
	while(t--)
	{
		scanf("%d%d",&m,&n);
		for(i=0;i<m;i++)
			for(j = 0;j<n;j++)
			{
				scanf("%d",&str[i][j]);
				if(str[i][j]==3)
				{
				  end_x = j;
				  end_y = i;
				}
				else if(str[i][j]==2)
				{
					x = j;
					y = i;
				}
				else if(str[i][j]==4)
				{
					star_x = j;
					star_y = i;
				}
			}	
		memset(book,0,sizeof(book));
		printf("%d\n",bfs(x,y,star_x,star_y));
	}
	return 0;
}