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哈尔滨理工大学2016新生赛E题
多组数据,每组测试数据输入9个整数,为1-9的一个全排列。初始状态会被描述为
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Output
输出所需要的最小移动步数。
Sample Input
1 2 3 4 5 6 7 8 9
9 8 7 6 5 4 3 2 1
Sample Output
0
12
将每个排列利用康托展开压缩为一个整数,采用广度优先搜索的方式不停的搜索直到得到目标状态即可。
#include <stdio.h> #include <string.h> const int MAXNODE=362880; //最大状态数 struct State { char d[9]; //状态中的9个字符 short f; //这个状态到达目标状态的最少操作数 }; //pow[i]表示(i+1)! int pow[]={1,2,6,24,120,720,5040,40320}; //4种不同的操作的逆操作的置换顺序 int rot[4][9]={{1,4,2,0,3,5,6,7,8},{0,2,5,3,1,4,6,7,8},{0,1,2,4,7,5,3,6,8},{0,1,2,3,5,8,6,4,7}}; short ans[MAXNODE]; //到达每个状态的结果 int head,tail; //广度优先搜索中使用的队列头与尾 State Q[MAXNODE]; //广度优先搜索中使用的队列 //用康托展开把一个状态变换成一个整数 int State2I(State &p) { int ret=0; for(int i=0;i<8;i++) //使用康托展开的公式 for(int j=i+1;j<9;j++) if(p.d[i]>p.d[j]) ret+=pow[7-i]; return ret; } //预处理所有状态到达目标状态的最少操作数 void PreCom() { memset(ans,255,sizeof(ans)); //清空数组为-1 head=-1,tail=0; //初始化队列头尾 Q[0].f=0; //初始状态操作数为0 for(int i=0;i<9;i++) Q[0].d[i]=i+1;//初始化初始状态 ans[State2I(Q[0])]=0; //初始状态的答案为0 while(head++<tail) { //运算直到队列为空 State &p=Q[head],q; q.f=p.f+1; //经过一次操作 for(int i=0;i<4;i++) { //枚举4种不同的操作 //按操作的置换顺序变换 for(int j=0;j<9;j++) q.d[j]=p.d[rot[i][j]]; int u=State2I(q); //得到新状态的康托展开值 if(ans[u]<0) { //这个状态并未被扩展 ans[u]=q.f; //更新状态答案 Q[++tail]=q; //新状态放到队列末端 } } } } //处理输入和输出 void Work() { State p; int x; while(scanf("%d",&x)==1) { //输入整数x直到文件结束 p.d[0]=x; for(int i=1;i<9;i++) { scanf("%d",&x); //共输入9个数字 p.d[i]=x; } printf("%d\n",ans[State2I(p)]);//直接查表得到结果并输出 } } int main() { PreCom(); //预处理 Work(); //处理输入输出 return 0; }
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