AOJ0121- 宽度优先搜索

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题目:

7 パズルは 8 つの正方形のカードとこれらのカードがぴたりと収まる枠で構成されています。それぞれのカードには、互いに区別できるように 0, 1, 2, ..., 7 と番号がつけられています。枠には、縦に 2 個、横に 4 個のカードを並べることができます。

7 パズルを始めるときには、まず枠にすべてのカードを入れます。枠のなかで 0 のカードだけは、上下左右に隣接するカードと位置を交換することができます。たとえば、枠の状態が図(a) のときに、0 のカードの右に隣接した、7 のカードと位置を交換すれば、図(b) の状態になります。あるいは、図(a) の状態から 0 のカードの下に隣接した 2 のカードと位置を交換すれば図(c) の状態になります。図(a) の状態で 0 のカードと上下左右に隣接するカードは 7 と 2 のカードだけなので、これ以外の位置の入れ替えは許されません。

ゲームの目的は、カードをきれいに整列して図(d) の状態にすることです。最初の状態を入力とし、カードをきれいに整列するまでに、必要な最小手数を出力するプログラムを作成してください。ただし、入力されたカードの状態からは図(d) の状態に移ることは可能であるとします。

入力データは、1 行に 8 つの数字が空白区切りで与えられます。これらは、最初の状態のカードの並びを表します。例えば、図(a) の数字表現は0 7 3 4 2 5 1 6 に、図(c) は 2 7 3 4 0 5 1 6 となります。

図(a) 0 7 3 4 2 5 1 6 の場合
図(b) 7 0 3 4 2 5 1 6 の場合
図(c) 2 7 3 4 0 5 1 6 の場合
図(d) 0 1 2 3 4 5 6 7 (最終状態)

Input

上記形式で複数のパズルが与えられます。入力の最後まで処理してください。 与えられるパズルの数は 1,000 以下です。

Output

各パズルについて、最終状態へ移行する最小手数を1行に出力してください。

Sample Input

0 1 2 3 4 5 6 7 1 0 2 3 4 5 6 7 7 6 5 4 3 2 1 0

Output for the Sample Input

0 1 28

题意:

将0-7任意排列,0可以与上下左右的数字交换位置,让你输出还原到01234567的状态需要几步

  • 输入的数据保证可以还原到01234567

注意:

  • 注意数字的排列方式,方向数组需要适当调整
  • 右上角不能右移,左下角不能左移

解法:

如果从输入的状态开始还原,状态太多,肯定tle,所以逆向思维,用01234567开始移动,枚举出所有可能的状态即可。

AC代码:

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <map>
#include <queue>

using namespace std;

int dire[4] = {1,-1,4,-4};
map<string,int> dp;
queue<string> q;
char data[10];
string now,after;//now保存当前状态。after则是移动后的
int zs;//zs用来记录0所在的位置

void bfs(){
    now = "01234567";
    dp[now] = 0;
    q.push(now);

    while(!q.empty()){
        now = q.front();
        q.pop();

        //找到0的位置
        for(int i = 0; i < 8; i++){
            if(now[i] == '0'){
                zs = i;
                break;
            }
        }

        for(int i = 0; i < 4; i++){

            int nx = zs + dire[i];
            if(nx >= 0 && nx <= 8 && !(zs == 3 && nx == 4) && !(zs == 4 && nx == 3)){
                //先保存现在的状态
                after = now;
                swap(after[zs],after[nx]);
                //如果map里面没有出现这个情况,加入;
                if(dp.count(after) == 0){
                    dp[after] = dp[now] + 1;
                    q.push(after);
                }
            }
        }
    }
}

int main(void){

    bfs();
    while(~scanf("%c",&data[0])){

        for(int i = 1; i <= 7; i++){
            getchar();//吃掉空格
            scanf("%c",&data[i]);
        }
        getchar();//吃掉换行符

        cout << dp[data] << endl;
    }

    return 0;
}