POJ 1077 八数码问题 练习搜索

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <fstream>
#include <stack>
using namespace std;

#define READ freopen("acm.in","r",stdin)
#define ll long long
#define PII pair<int,int>
#define PDI pair<double,int>
#define PDD pair<double,double>
#define MII map<int,int>::iterator
#define fst first
#define sec second
#define MS(x,d) memset(x,d,sizeof(x))
#define INF 0x3f3f3f3f
#define ALL(x) x.begin(),x.end()
#define lson l,m,rt<<1
#define rson m+1,r,rt<<1|1
#define MAX 500000
#define ROOT 0,n-1,1
#define PB push_back
#define FOR(a,b,c) for(int a=b;a<c;a++)
#define MOD 706679
#define keyTree (ch[ ch[root][1] ][0])

int init;
// r l u d
int dir[4][2]={0,1,0,-1,-1,0,1,0};
int fac[100];
struct P
{
int s;
int d;
};
int used[500000];
P pre[500000];
int cantor(int a)
{
int num[20];
int res=0;
int used[20];
MS(used,0);
for(int i=9;i>=1;i--)
{
int cnt=0;
int t=a%10;a/=10;
used[t]=1;
for(int j=0;j<t;j++)
if(!used[j])
cnt++;
res+=cnt*fac[i-1];
}
return res;
}
int end;
int compose(int t[])
{
int res=0;
for(int i=0;i<9;i++)
{
res=res*10+t[i];
}
return res;
}
bool bfs()
{
MS(used,0);
queue<int> q;
q.push(init);
used[cantor(init)]=1;
while(!q.empty())
{
int s=q.front();
q.pop();
if(s==end)
return true;
int tmp=s;
int state[15];
for(int i=8;i>=0;i--)
{
state[i]=tmp%10;
tmp/=10;
}
int x,y;
for(int i=0;i<9;i++)
if(state[i]==0)
{
x=i/3;
y=i%3;
}
for(int i=0;i<4;i++)
{
int tx=x+dir[i][0];
int ty=y+dir[i][1];
int ts[15];
for(int j=0;j<9;j++)
ts[j]=state[j];
if(tx>=0&&tx<3&&ty>=0&&ty<3)
{
swap(ts[x*3+y],ts[tx*3+ty]);
int curs=compose(ts);
int hash=cantor(curs);
if(!used[hash])
{
q.push(curs);
used[hash]=1;
pre[hash]=(P){s,i};
}
}
}
}
return false;
}

int main()
{
READ;
fac[0]=1;
for(int i=1;i<=10;i++)
fac[i]=fac[i-1]*i;
for(int i=1;i<9;i++)
end=end*10+i;
end*=10;
char t[3];
while(scanf("%s",t)!=EOF)
{
if(t[0]!='x')
init=t[0]-'0';
for(int i=0;i<8;i++)
{
scanf("%s",t);
if(t[0]!='x')
init=init*10+t[0]-'0';
else
init=init*10;
}
if(bfs())
{
stack<int> S;
for(int s=end;s!=init;s=pre[cantor(s)].s)
S.push(pre[cantor(s)].d);
while(!S.empty())
{
int d=S.top();S.pop();
switch(d)
{
case 0:
cout<<'r';
break;
case 1:
cout<<'l';
break;
case 2:
cout<<'u';
break;
case 3:
cout<<'d';
break;
}
}
cout<<endl;
}
else
{
puts("unsolvable");
}
}
return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <fstream>
#include <stack>
using namespace std;

#define READ freopen("acm.in","r",stdin)
#define ll long long
#define PII pair<int,int>
#define PDI pair<double,int>
#define PDD pair<double,double>
#define MII map<int,int>::iterator
#define fst first
#define sec second
#define MS(x,d) memset(x,d,sizeof(x))
#define INF 0x3f3f3f3f
#define ALL(x) x.begin(),x.end()
#define lson l,m,rt<<1
#define rson m+1,r,rt<<1|1
#define MAX 500000
#define ROOT 0,n-1,1
#define PB push_back
#define FOR(a,b,c) for(int a=b;a<c;a++)
#define MOD 706679
#define keyTree (ch[ ch[root][1] ][0])

int init;
// r l u d
int dir[4][2]={0,1,0,-1,-1,0,1,0};
int fac[100];
struct P
{
int s;
int d;
};
struct node
{
int s;
int G;
int H;
bool operator < (const node &o) const
{
return (G+H)>(o.G+o.H);
}
};
int used[500000];
P pre[500000];
int cantor(int a)
{
int num[20];
int res=0;
int used[20];
MS(used,0);
for(int i=9;i>=1;i--)
{
int cnt=0;
int t=a%10;a/=10;
used[t]=1;
for(int j=0;j<t;j++)
if(!used[j])
cnt++;
res+=cnt*fac[i-1];
}
return res;
}
int rev(int a)
{
int res=0;
int used[20];
for(int i=0;i<9;i++)
{
int t=a%10;a/=10;
used[t]=1;
for(int i=0;i<t;i++)
if(used[i])
res++;
}
return res;
}
int end;
int compose(int t[])
{
int res=0;
for(int i=0;i<9;i++)
{
res=res*10+t[i];
}
return res;
}
bool bfs()
{
fill(used,used+500000,INF);
//queue<int> q;
priority_queue<node> q;
q.push((node){init,0,0});
used[cantor(init)]=0;
while(!q.empty())
{
node tn=q.top();
int pahash=cantor(tn.s);
int s=tn.s;
q.pop();
if(s==end)
return true;
int tmp=s;
int state[15];
for(int i=8;i>=0;i--)
{
state[i]=tmp%10;
tmp/=10;
}
int x,y;
for(int i=0;i<9;i++)
if(state[i]==0)
{
x=i/3;
y=i%3;
}
for(int i=0;i<4;i++)
{
int tx=x+dir[i][0];
int ty=y+dir[i][1];
int ts[15];
for(int j=0;j<9;j++)
ts[j]=state[j];
if(tx>=0&&tx<3&&ty>=0&&ty<3)
{
swap(ts[x*3+y],ts[tx*3+ty]);
int curs=compose(ts);
int hash=cantor(curs);
if(used[hash]>used[pahash]+1)
{
q.push((node){curs,used[pahash]+1,rev(curs)});
used[hash]=used[pahash]+1;
pre[hash]=(P){s,i};
}
}
}
}
return false;
}

int main()
{
READ;
fac[0]=1;
for(int i=1;i<=10;i++)
fac[i]=fac[i-1]*i;
for(int i=1;i<9;i++)
end=end*10+i;
end*=10;
char t[3];
while(scanf("%s",t)!=EOF)
{
if(t[0]!='x')
init=t[0]-'0';
for(int i=0;i<8;i++)
{
scanf("%s",t);
if(t[0]!='x')
init=init*10+t[0]-'0';
else
init=init*10;
}
if(bfs())
{
stack<int> S;
for(int s=end;s!=init;s=pre[cantor(s)].s)
S.push(pre[cantor(s)].d);
while(!S.empty())
{
int d=S.top();S.pop();
switch(d)
{
case 0:
cout<<'r';
break;
case 1:
cout<<'l';
break;
case 2:
cout<<'u';
break;
case 3:
cout<<'d';
break;
}
}
cout<<endl;
}
else
{
puts("unsolvable");
}
}
return 0;
}