蓝桥杯历届试题——九宫重排（bfs）

问题描述

　　如下面第一个图的九宫格中，放着 1~8 的数字卡片，还有一个格子空着。与空格子相邻的格子中的卡片可以移动到空格中。经过若干次移动，可以形成第二个图所示的局面。





　　我们把第一个图的局面记为：12345678.

　　把第二个图的局面记为：123.46758

　　显然是按从上到下，从左到右的顺序记录数字，空格记为句点。

　　本题目的任务是已知九宫的初态和终态，求最少经过多少步的移动可以到达。如果无论多少步都无法到达，则输出-1。

输入格式

　　输入第一行包含九宫的初态，第二行包含九宫的终态。

输出格式

　　输出最少的步数，如果不存在方案，则输出-1。

样例输入

12345678.

123.46758

样例输出

3

样例输入

13524678.

46758123.

样例输出

22

明显要用搜索，我这里用了bfs

一定要剪掉许多不可行的情况，比如某个排列曾经出现的话就不用再继续搜了，寻找下一种情况的时候也不用急着放进队列，有可能这时就已经找到了答案，如果还要放进队列就又会多出许多种情况

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <string>
#include <vector>
#include <queue>
#include <cstdio>
#include <set>
#include <math.h>
#include <algorithm>
#include <queue>
#define INF 0x3f3f3f3f
#define MAXN 100005
#define Mod 1000000007
using namespace std;
char hajime[5][5],owali[5][5];
struct Node
{
int x,y;
long long step;
char pre;
char map[5][5];
};
bool check(Node a)
{
for(int i=0; i<3; ++i)
for(int j=0; j<3; ++j)
if(a.map[i][j]!=owali[i][j])
return false;
return true;
}
set<string> hsh;
bool getvis(Node a)
{
string tmp="";
for(int i=0; i<3; ++i)
for(int j=0; j<3; ++j)
{
tmp+=a.map[i][j];
}
if(hsh.find(tmp)!=hsh.end())
return false;
hsh.insert(tmp);
return true;
}
bool bfs(int x,int y)
{
Node start;
start.x=x,start.y=y;
start.step=0;
start.pre='X';
for(int i=0; i<3; ++i)
for(int j=0; j<3; ++j)
start.map[i][j]=hajime[i][j];
queue<Node> q;
q.push(start);
while(!q.empty())
{
Node tmp=q.front(),tmp1;
q.pop();
if(check(tmp))
{
cout<<tmp.step<<endl;
return true;
}
tmp1=tmp;
if(tmp1.pre!='U'&&tmp1.x+1<3)
{
tmp1.step++;
tmp1.pre='D';
swap(tmp1.map[tmp1.x][tmp1.y],tmp1.map[tmp1.x+1][tmp1.y]);
tmp1.x++;
if(getvis(tmp1))
{
if(check(tmp1))
{
cout<<tmp1.step<<endl;
return true;
}
q.push(tmp1);
}
}
tmp1=tmp;
if(tmp1.pre!='D'&&tmp1.x-1>=0)
{
tmp1.step++;
tmp1.pre='U';
swap(tmp1.map[tmp1.x][tmp1.y],tmp1.map[tmp1.x-1][tmp1.y]);
tmp1.x--;
if(getvis(tmp1))
{
if(check(tmp1))
{
cout<<tmp1.step<<endl;
return true;
}
q.push(tmp1);
}
}
tmp1=tmp;
if(tmp1.pre!='L'&&tmp1.y+1<3)
{
tmp1.step++;
tmp1.pre='R';
swap(tmp1.map[tmp1.x][tmp1.y],tmp1.map[tmp1.x][tmp1.y+1]);
tmp1.y++;
if(getvis(tmp1))
{
if(check(tmp1))
{
cout<<tmp1.step<<endl;
return true;
}
q.push(tmp1);
}
}
tmp1=tmp;
if(tmp1.pre!='R'&&tmp1.y-1>=0)
{
tmp1.step++;
tmp1.pre='L';
swap(tmp1.map[tmp1.x][tmp1.y],tmp1.map[tmp1.x][tmp1.y-1]);
tmp1.y--;
if(getvis(tmp1))
{
if(check(tmp1))
{
cout<<tmp1.step<<endl;
return true;
}
q.push(tmp1);
}
}
}
return false;
}
int main()
{
char tmp[100];
scanf("%s",tmp);
int x,y;
for(int i=0; tmp[i]!='\0'; ++i)
{
hajime[i/3][i%3]=tmp[i];
if(tmp[i]=='.')
{
x=i/3;
y=i%3;
hajime[i/3][i%3]='0';
}
}
scanf("%s",tmp);
for(int i=0; tmp[i]!='\0'; ++i)
{
owali[i/3][i%3]=tmp[i];
if(tmp[i]=='.')
owali[i/3][i%3]='0';
}
if(!bfs(x,y))
cout<<-1<<endl;
return 0;
}