魔井
题目：如下图所示一个魔井，魔井由32块格子组成，每个格子有一种颜色，一共有四种颜色，每种颜色有8块格子。而魔井的上的格子是可以移动的，他们可以沿着A、B、C、D、E、F、G、H八个方向移动，比如向A移动一步，那么方块1将移动到该列的最后，其余方块依次向上移动一格。现在要移动魔井，使它“开启”，即中间的八个方块10、11、12、16、17、21、22、23的颜色相同，如下图，我们需要移动以下步骤：D，F，就可以使中间的八个方块的颜色均为黄色。现在输入的魔井，要找出使之“开启”的最少的移动步骤，程序需要输出中间八个格子的颜色，同时输出移动的步骤。
输入：
魔井的每种颜色用数字来标识，1代表绿色，2代表红色、3代表蓝色、4代表黄色，输入为一行数字，数字从上到下，从左到右（如图中1-32的顺序）依次代表一个方块
下图可标识为：
1 2 3 1 4 1 2 1 3 4 4 4 3 2 2 4 4 1 3 1 4 4 3 2 2 2 3 3 1 3 1 2
输出：
输出第一行为中间方格的颜色，第二行输出走过的步骤，如下：
4
DF
思路：采用层序遍历（效率很低），从初始状态出发，分别可以向八个方向移动一步，然后再遍历这方格方向的下一步的移动，遍历时判断中间方格的颜色是否满足要求，满足了就中断遍历，输出结果。
代码用一个结构体来存储每个树节点，有三个成员int型数组，用来存储32个方格的颜色，int level用来标识层序，char型数组用来存储经过的步骤。用一个队列来存储要遍历的节点，当遍历一个节点时，如果该节点不满足要求，就把它的子节点全部入列
代码：
#include <stdio.h>
#include <queue>
#include <memory>
struct Node{
char color[33];
int level;
char ans[100];
};
bool panduan(Node temp){
int a[8],i=0,j=0;
a[0]=temp.color[10];
a[1]=temp.color[11];
a[2]=temp.color[12];
a[3]=temp.color[16];
a[4]=temp.color[17];
a[5]=temp.color[21];
a[6]=temp.color[22];
a[7]=temp.color[23];
for (i=0;i<8;i++)
{
for (j=i;j<8;j++)
{
if (a[i]!=a[j])
return false;
}
}
return true;
}
void main(){
freopen("test.txt","r",stdin);
freopen("out.txt","w",stdout);
int i;
Node first,temp,temp2;
memset(&first,0,sizeof(first));
memset(&temp,0,sizeof(temp));
memset(&temp2,0,sizeof(temp2));
for (i=1;i<33;i++)
{
scanf("%d",&first.color[i]);
getchar();
}
first.level=0;
std::queue<Node> q;
if(panduan(first)){
temp2=first;
}
q.push(first);
while (!q.empty())
{
temp=q.front();
q.pop();
//A
memcpy(&temp2,&temp,sizeof(temp));
temp2.color[1]=temp.color[3];
temp2.color[3]=temp.color[5];
temp2.color[5]=temp.color[10];
temp2.color[10]=temp.color[16];
temp2.color[16]=temp.color[21];
temp2.color[21]=temp.color[27];
temp2.color[27]=temp.color[29];
temp2.color[29]=temp.color[31];
temp2.color[31]=temp.color[1];
temp2.ans[temp2.level]='A';
temp2.level+=1;
if(panduan(temp2)){
break;
}
else
q.push(temp2);
//B
memcpy(&temp2,&temp,sizeof(temp));
temp2.color[2]=temp.color[4];
temp2.color[4]=temp.color[6];
temp2.color[6]=temp.color[12];
temp2.color[12]=temp.color[17];
temp2.color[17]=temp.color[23];
temp2.color[23]=temp.color[28];
temp2.color[28]=temp.color[30];
temp2.color[30]=temp.color[32];
temp2.color[32]=temp.color[2];
temp2.ans[temp2.level]='B';
temp2.level+=1;
if(panduan(temp2)){
break;
}
else
q.push(temp2);
//C
memcpy(&temp2,&temp,sizeof(temp));
temp2.color[7]=temp.color[15];
temp2.color[8]=temp.color[7];
temp2.color[9]=temp.color[8];
temp2.color[10]=temp.color[9];
temp2.color[11]=temp.color[10];
temp2.color[12]=temp.color[11];
temp2.color[13]=temp.color[12];
temp2.color[14]=temp.color[13];
temp2.color[15]=temp.color[14];
temp2.ans[temp2.level]='C';
temp2.level+=1;
if(panduan(temp2)){
break;
}
else
q.push(temp2);
//D
memcpy(&temp2,&temp,sizeof(temp));
temp2.color[18]=temp.color[26];
temp2.color[19]=temp.color[18];
temp2.color[20]=temp.color[19];
temp2.color[21]=temp.color[20];
temp2.color[22]=temp.color[21];
temp2.color[23]=temp.color[22];
temp2.color[24]=temp.color[23];
temp2.color[25]=temp.color[24];
temp2.color[26]=temp.color[25];
temp2.ans[temp2.level]='D';
temp2.level+=1;
if(panduan(temp2)){
break;
}
else
q.push(temp2);
//E
memcpy(&temp2,&temp,sizeof(temp));
temp2.color[2]=temp.color[32];
temp2.color[4]=temp.color[2];
temp2.color[6]=temp.color[4];
temp2.color[12]=temp.color[6];
temp2.color[17]=temp.color[12];
temp2.color[23]=temp.color[17];
temp2.color[28]=temp.color[23];
temp2.color[30]=temp.color[28];
temp2.color[32]=temp.color[30];
temp2.ans[temp2.level]='E';
temp2.level+=1;
if(panduan(temp2)){
break;
}
else
q.push(temp2);
//F
memcpy(&temp2,&temp,sizeof(temp));
temp2.color[1]=temp.color[31];
temp2.color[3]=temp.color[1];
temp2.color[5]=temp.color[3];
temp2.color[10]=temp.color[5];
temp2.color[16]=temp.color[10];
temp2.color[21]=temp.color[16];
temp2.color[27]=temp.color[21];
temp2.color[29]=temp.color[27];
temp2.color[31]=temp.color[29];
temp2.ans[temp2.level]='F';
temp2.level+=1;
if(panduan(temp2)){
break;
}
else
q.push(temp2);
//G
memcpy(&temp2,&temp,sizeof(temp));
temp2.color[18]=temp.color[19];
temp2.color[19]=temp.color[20];
temp2.color[20]=temp.color[21];
temp2.color[21]=temp.color[22];
temp2.color[22]=temp.color[23];
temp2.color[23]=temp.color[24];
temp2.color[24]=temp.color[25];
temp2.color[25]=temp.color[26];
temp2.color[26]=temp.color[18];
temp2.ans[temp2.level]='G';
temp2.level+=1;
if(panduan(temp2)){
break;
}
else
q.push(temp2);
//H
memcpy(&temp2,&temp,sizeof(temp));
temp2.color[7]=temp.color[8];
temp2.color[8]=temp.color[9];
temp2.color[9]=temp.color[10];
temp2.color[10]=temp.color[11];
temp2.color[11]=temp.color[12];
temp2.color[12]=temp.color[13];
temp2.color[13]=temp.color[14];
temp2.color[14]=temp.color[15];
temp2.color[15]=temp.color[7];
temp2.ans[temp2.level]='H';
temp2.level+=1;
if(panduan(temp2)){
break;
}
else
q.push(temp2);
}
printf("%d\n",temp2.color[10]);
for (i=0;i<temp2.level;i++)
{
printf("%c",temp2.ans[i]);
}
}
