Problem p02670 (C++) — buggy submission, verdict: Time Limit Exceeded

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ll long long
#define ld long double
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (int)(n); i++)
#define repo(i, n) for (int i = 1; i < (int)(n); i++)
#define pb push_back
#define mp make_pair
#define np next_permutation
#define lb lower_bound
#define ub upper_bound
#define fi first
#define se second
#define all(x) (x).begin(), (x).end()
#define mod 1000000007
#define pi acos(-1.0)
const ll INF = 1LL << 61;
template <class T> bool chmax(T &a, const T &b) {
  if (a < b) {
    a = b;
    return 1;
  }
  return 0;
}
template <class T> bool chmin(T &a, const T &b) {
  if (b < a) {
    a = b;
    return 1;
  }
  return 0;
}
ll gcd(ll x, ll y) { return y ? gcd(y, x % y) : x; }
ll lcm(ll x, ll y) { return x / gcd(x, y) * y; }
ll jou(ll N, ll P) {
  if (P == 0)
    return 1;
  if (P % 2 == 0) {
    ll t = jou(N, P / 2);
    return t * t % mod;
  }
  return (N * jou(N, P - 1)) % mod;
} // jou(n,mod-2)で逆元
// intの最大値2147483647 ≒ 2×10^9
// long longの最大値9223372036854775807 ≒ 9×10^18
//'大文字'+=32;    で小文字に
//   cout << fixed << setprecision (20);   小数点以下2０桁まで
// 実行時間制約2秒では２×10^8回くらいまで計算できる

// 八方向への移動ベクトル
const int dx[8] = {1, 0, -1, 0, 1, -1, -1, 1};
const int dy[8] = {0, 1, 0, -1, 1, 1, -1, -1};

int main() {
  int n;
  cin >> n;

  if (n == 2) {
    cout << 0 << endl;
    return 0;
  }

  int ans = 0;

  vector<vector<bool>> p(n, vector<bool>(n, true));
  vector<vector<int>> dist(n, vector<int>(n));
  deque<pair<int, int>> que;

  rep(i, n) {
    rep(j, n) { dist[i][j] = min({i, j, n - 1 - i, n - 1 - j}); }
  }

  rep(i, n * n) {
    int x;
    cin >> x;
    int a = (x - 1) / n;
    int b = (x - 1) % n;
    ans += dist[a][b];
    p[a][b] = false;

    auto q = mp(a, b);
    que.pb(q);

    // BFS 開始 (キューが空になるまで探索を行う)
    while (!que.empty()) {
      pair<int, int> v = que.front(); // キューから先頭頂点を取り出す
      que.pop_front();

      // vの上下左右をすべて調べる
      rep(j, 4) {
        int nh = v.fi + dx[j];
        int nw = v.se + dy[j];

        // 場外アウトしたり、移動先が壁の場合はスルー
        if (nh < 0 || nh >= n || nw < 0 || nw >= n)
          continue;

        if (p[v.fi][v.se] == false) {
          if (dist[nh][nw] > dist[v.fi][v.se]) {
            dist[nh][nw] = dist[v.fi][v.se];
            auto z = mp(nh, nw);
            que.pb(z);
          }
        }
        if (p[v.fi][v.se]) {
          if (dist[nh][nw] > dist[v.fi][v.se] + 1) {
            dist[nh][nw] = dist[v.fi][v.se] + 1;
            auto z = mp(nh, nw);
            que.pb(z);
          }
        }
      }
    }
  }

  cout << ans << endl;
}

Error: TLE

Fixed submission:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ll long long
#define ld long double
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (int)(n); i++)
#define repo(i, n) for (int i = 1; i < (int)(n); i++)
#define pb push_back
#define mp make_pair
#define np next_permutation
#define lb lower_bound
#define ub upper_bound
#define fi first
#define se second
#define all(x) (x).begin(), (x).end()
#define mod 1000000007
#define pi acos(-1.0)
ll gcd(ll x, ll y) { return y ? gcd(y, x % y) : x; }
ll lcm(ll x, ll y) { return x / gcd(x, y) * y; }
ll jou(ll N, ll P) {
  if (P == 0)
    return 1;
  if (P % 2 == 0) {
    ll t = jou(N, P / 2);
    return t * t % mod;
  }
  return (N * jou(N, P - 1)) % mod;
} // jou(n,mod-2)で逆元
// intの最大値2147483647 ≒ 2×10^9
// long longの最大値9223372036854775807 ≒ 9×10^18
//'大文字'+=32;    で小文字に
//   cout << fixed << setprecision (20);   小数点以下2０桁まで
// 実行時間制約2秒では２×10^8回くらいまで計算できる

// 四方向への移動ベクトル
const int dx[4] = {1, 0, -1, 0};
const int dy[4] = {0, 1, 0, -1};

int main() {
  int n;
  cin >> n;

  if (n == 2) {
    cout << 0 << endl;
    return 0;
  }

  int ans = 0;

  vector<vector<bool>> p(n, vector<bool>(n, true));
  vector<vector<int>> dist(n, vector<int>(n)); // 全マスを「未訪問」に初期化
  deque<pair<int, int>> que;

  rep(i, n * n) {
    int x;
    scanf("%d", &x);
    int a = (x - 1) / n;
    int b = (x - 1) % n;
    p[a][b] = false;
    if (a == 0 || a == n - 1 || b == 0 || b == n - 1)
      continue;

    rep(i, n) {
      rep(j, n) { dist[i][j] = -1; }
    }
    dist[a][b] = 0;
    pair<int, int> q = mp(a, b);
    que.pb(q);

    // BFS 開始 (キューが空になるまで探索を行う)
    while (!que.empty()) {
      pair<int, int> v = que.front(); // キューから先頭頂点を取り出す
      que.pop_front();
      // vの上下左右をすべて調べる
      rep(j, 4) {
        int nh = v.fi + dx[j];
        int nw = v.se + dy[j];

        // 場外アウトしたり、移動先が壁の場合はスルー
        if (nh < 0 || nh >= n || nw < 0 || nw >= n)
          continue;
        if (dist[nh][nw] != -1)
          continue; // すでに発見済みのマスは探索しない

        // 新たなマスについて距離情報を更新してキューに追加する
        if (p[nh][nw]) {
          dist[nh][nw] = dist[v.fi][v.se] + 1;
          pair<int, int> r = mp(nh, nw);
          que.pb(r);
        } else {
          dist[nh][nw] = dist[v.fi][v.se];
          pair<int, int> r = mp(nh, nw);
          que.push_front(r);
        }
      }
    }
    int sho = 1000000;
    rep(j, n) {
      sho = min(sho, dist[0][j]);
      if (sho == 0)
        break;
      sho = min(sho, dist[n - 1][j]);
      if (sho == 0)
        break;
      sho = min(sho, dist[j][0]);
      if (sho == 0)
        break;
      sho = min(sho, dist[j][n - 1]);
      if (sho == 0)
        break;
    }
    ans += sho;
  }

  cout << ans << endl;
}