POJ-1753 Flip Game【枚举+BFS+位存储】

题目链接：http://poj.org/problem?id=1753

题目大意：给你一个4x4的方格，里面放了16枚棋子，每个棋子有2面:黑或白。现在给出它们的初始状态，每次你可以翻转一个棋子，但是规定必须把它周围四个方向的同时翻转（可能有3、4、5个棋子一起翻转的情况）。问能否翻转到全黑或者全白的状态，如果能，最少需要几步翻转。

解题思路：

首先看到每个棋子2种状态，就想起了位存储的方法，而棋盘只有16格。正好可以用一个int变量来存储这16个状态。剩下的就是广搜了。暴力枚举的话也只需要65535次即可。在枚举状态时，如果某个状态出现过，则进入死循环，无法翻转到全黑或全白（如果能的话，第一次就找到了，就不会再回到这个状态了）。

PS：这道题竟然是OJ题目表初级里面的第一题，我擦，坑了多少人？？？？枚举+BFS+位存储，这让新手咋入门。。。。。我想拿这道题练下手，结果悲剧了半天才过。。。

代码如下：

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

const int MAX_STATE = 65536;
const int ALL_BLACK = 65535;
const int ALL_WHITE = 0;
const int SIZE = 4;

int convert(char c)
{
	if(c == 'b')
		return 1;
	else
		return 0;
}

int FlipPiece(int state_id, int pos)
{
	state_id ^= (1 << pos); //自身取反

	//up
	if(pos >= 4)
		state_id ^= (1 << (pos-4));
	//down
	if(pos + 4 < SIZE*SIZE)
		state_id ^= (1 << (pos+4));
	//left
	if(pos % 4 != 0)
		state_id ^= (1<<(pos-1));
	//right
	if(pos % 4 != 3)
		state_id ^= (1 << (pos+1));

	return state_id;
}

int main()
{
	int current_state_id = 0;
	int state[MAX_STATE];
	queue<int> search_queue;

	memset(state, -1, sizeof(state));

	char color;
	for(int i = 0; i < SIZE*SIZE; i++)
	{
		cin >> color;
		current_state_id += convert(color) << i;
	}

	if(current_state_id == ALL_WHITE || current_state_id == ALL_BLACK)
	{
		printf("0\n");
		return 0;
	}

	state[current_state_id] = 0;
	search_queue.push(current_state_id);

	int next_state_id;

	while(!search_queue.empty())
	{
		current_state_id = search_queue.front();
		search_queue.pop();

		for(int i = 0; i < SIZE*SIZE; ++i)
		{
			next_state_id = FlipPiece(current_state_id, i);
			if(next_state_id == ALL_WHITE || next_state_id == ALL_BLACK) //满足题意
			{
				cout << state[current_state_id] + 1 << endl;
				return 0;
			}
			if(state[next_state_id] == -1 )   //没有重复出现过
			{
				state[next_state_id] = state[current_state_id] + 1;
				search_queue.push(next_state_id);
			}
		}
	}
	cout << "Impossible" << endl;
	return 0;
}