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BFS搜索算法应用_Codevs 1004
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <algorithm>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <queue>#include <cstring>#include <map>#include <set>using namespace std;const int maxn = 4;//可移动方向 int dir[4][2] = { { -1, 0 }, { 0, 1 }, { 1, 0 }, { 0, -1 } };struct Status { //last = 1 : 黑子, last = 2 : 白子 //包括把16位3进制转换成一个十进制数的结果hash,移动步数step int hash, step, last; //hash:为了描述棋子的位置信息,但是不能重复 int map[maxn][maxn];} Map;/** h[1][x]记录黑子放的移动到达的信息* h[1][x]=false,表示还没有移动这个状态* h[1][x]=true, 表示之前已经到达过, 不用进队*/map<int, bool> h[3];queue<Status> que; //BFS, 队列void input(); //输入数据 void solve(); //启动函数 bool judge(int r, int c); //判断越界 bool check(Status a); //判断是否满足目标状态 //移动一步,生成新的棋子位置, k 为移动方向 void Move(Status now, int r, int c, int k);void findSpace(const Status& now, int &r, int &c, int &r2, int &c2); //找到空格的位置 //把此时棋盘的状态, 全部用0,1,2表示每一位的三进制,转换成一个十进制int getHash(Status a); //对当前棋盘的棋子设置HashCode void BFS(); //宽搜BFSvoid input(){ char s[10]; /* * 把每一位的棋子 换成 空格-0,黑子-1, 白子-2 (三进制) * 这是一个16位的3进制数, 对应一个十进制数, 然后通过哈希该 * 棋盘的十进制数, 则可找到对应的棋盘状态 */ for (int i = 0; i < maxn; i++) { scanf("%s", s); for (int j = 0; j < maxn; j++) { if (s[j] == ‘B‘) Map.map[i][j] = 1; if (s[j] == ‘W‘) Map.map[i][j] = 2; } }}bool judge(int r, int c){ return (r >= 0 && r < maxn) && (c >= 0 && c < maxn);}bool check(Status a){ bool flag = true; //横向连成4个 for (int i = 0; i < maxn; i++) { flag = true; for (int j = 0; j < maxn - 1; j++) { if (a.map[i][j] != a.map[i][j + 1]) { flag = false; } } if (flag) return true; } //纵向连成4个 for (int i = 0; i < maxn; i++) { flag = true; for (int j = 0; j < maxn - 1; j++) { if (a.map[j][i] != a.map[j + 1][i]) { flag = false; } } if (flag) return true; } flag = true; for (int i = 0; i < maxn - 1; i++) { if (a.map[i][i] != a.map[i + 1][i + 1]) { flag = false; } } if (flag) return true; flag = true; for (int i = maxn - 1; i > 0; i--) { if (a.map[i][i] != a.map[i - 1][i - 1]) { flag = false; } } if (flag) return true; //都没有连成4子, false return false;}//全部用0,1,2表示每一位的三进制,转换成一个十进制 //用了Hash查找 int getHash(Status a){ int res = 0; int k = 1; for (int i = 0; i < 4; i++) { for (int j = 0; j < 4; j++) { res += a.map[i][j] * k; k *= 3; } } return res;}void findSpace(const Status& now, int &r1, int &c1, int &r2, int &c2){ for (int i = 0; i < maxn; i++) { for (int j = 0; j < maxn; j++) { if (!now.map[i][j]) { if (r1 == -1 && c1 == -1) { r1 = i; c1 = j; } else { r2 = i; c2 = j; } } } }}/*每移动 一步,都需要对其进行* 1.是否越界检查* 2.移动棋子, 并标志移动, 并设置下一次移动的棋子种类* 3.是否完成目标检查* 4.未完成 则 设置新棋盘的HashCode* 5.检查该棋子状态 是否出现过, 没有则入队,并标志为出现过*移动一步,生成新的棋子位置, k 为移动方向*/void Move(Status now, int r, int c, int k){ Status tmp = now; int tmpx = r + dir[k][0]; int tmpy = c + dir[k][1]; //判断是否越界 || 先后手, 不能两次都移动自己的子 //(如,第一次移动白子,第二次,白子能够移动还移动白子,是错误行为 if (!judge(tmpx, tmpy) || tmp.map[tmpx][tmpy] == tmp.last) return; tmp.last = 3 - tmp.last; //取反,上次白子(1), 这次就黑子(2) swap(tmp.map[tmpx][tmpy], tmp.map[r][c]); //交换棋子和空白位置 tmp.hash = getHash(tmp); //重新设置hashCode tmp.step++; //移动成功,步数+1 if (check(tmp)) { printf("%d\n", tmp.step); exit(0); //结束整个程序 }//表示tmp.last这个种类, 单独的某个棋子 当前的状态-是否移动过 //false-没有移动过,可以入队 if (!h[tmp.last][tmp.hash]) { h[tmp.last][tmp.hash] = true; //标志此状态已经出现过 que.push(tmp); //入队 }}void BFS(){ Map.hash = getHash(Map); //首状态棋盘对应的HashCode //因为谁先下都行,所以两个棋子都应该入队 Map.last = 1; que.push(Map); Map.last = 2; //黑 que.push(Map); while (!que.empty()) { Status now; now = que.front(); que.pop(); int r1 = -1, c1 = -1, r2 = -1, c2 = -1; findSpace(now, r1, c1, r2, c2); //找到空格位置 //一个棋盘有两个空格,所以两个一起来搜索四个方向 for (int k = 0; k < maxn; k++) { Move(now, r1, c1, k); Move(now, r2, c2, k); } }}void solve(){ input(); BFS();}int main(){ solve(); return 0;}
BFS算法不错的练习~
参考了这篇博客: http://blog.csdn.net/re_cover/article/details/9034219
BFS搜索算法应用_Codevs 1004
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