UVALive 6665 Dragonâs Cruller（BFS+优先队列+康拓展开）

题目链接：

UVALIve 6665 Dragonas Cruller

题意：

以九宫格的形式给出0–8八个数字，然后通过移动0数字，使这个九宫格变成给定的状态，上下移动和左右移动的权值不一样，求最小移动路径值。

分析：

用康拓排序来去重。

因为上下移动和左右移动的权值不一样，所以必须使用优先队列，这样才能保证解的优先性。

然而3000MS的限制还是跑了2979MS，好险。。。。。。o(╯□╰)o

CODE：

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <climits>
#include <queue>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;

const int maxn=400000;

int ch,cv,ans,st,ed,pos,npos;
int ast[15],aed[15],temp[15],fac[15]={1,1};
int vis[maxn];

struct Node{
int cost,pos,cantor;
//当前状态下的路径值，0位置和康拓值
bool operator < (const Node& a) const
{
return cost>a.cost;
}
}cur,nextnode;

void CalcFac()
{
for(int i=2;i<10;i++){
fac[i]=fac[i-1]*i;//计算阶乘
//printf("fac[%d]=%d\n",i,fac[i]);
}
}

int AToInt(int a[])//数组状态装换成相应康拓值
{
int x=0;
for(int i=0;i<9;i++){
int y=a[i];
for(int j=0;j<i;j++){//去掉已经用过的比a[i]小的值
if(a[j]<a[i]) y--;
}
x+=fac[8-i]*y;//从右往左看是第8-i位
}
return x;
}

void IntToA(int x,int *a)//康拓值转换成数组
{
int vvis[10];
memset(vvis,0,sizeof(vvis));
for(int i=0;i<9;i++){
int y=x/fac[8-i];//第8-i位应该是第y小的数字
for(int j=0;j<9;j++){
if(!vvis[j]){//没被用过的数字
if(y==0){//这时j就是没被用过的第y大的数字
vvis[j]=1,a[i]=j;
break;
}
y--;
}
}
x%=fac[8-i];
}
}

void change(int i,int flag)
{//需要在每次i之后将temp数组还原，如果是每次i都重新调用IntToA来计算temp会TLE
if(flag==1){
if(i==0){
npos=(pos+3)%9;//向下移动
swap(temp[pos],temp[npos]);
}
else if(i==1){
npos=(pos+6)%9;//向上移动
swap(temp[pos],temp[npos]);
}
else if(i==2){
npos=(pos+8)%9;//向左移动
swap(temp[pos],temp[npos]);
}
else if(i==3){//向右移动
npos=(pos+1)%9;
swap(temp[pos],temp[npos]);
}
}
else swap(temp[pos],temp[npos]);//还原temp
}

int bfs()
{
int x;
priority_queue<Node> que;
memset(vis,0,sizeof(vis));
cur.cost=0;
cur.cantor=st;
que.push(cur);
vis[st]=1;
int flag=0;
while(!que.empty())
{
cur=que.top();
que.pop();
//printf("cur.cantor=%d cur.cost=%d\n",cur.cantor,cur.cost);
if(cur.cantor==ed)
{
x=cur.cost,flag=1;
break;
}
//if(vis[cur.cantor]) continue;
pos=cur.pos,npos;
IntToA(cur.cantor,temp);
for(int i=0;i<4;i++)
{
change(i,1);
nextnode.cost=cur.cost+((i<2)?cv:ch);
/*
printf("i=%d pos=%d npos=%d cost=%d\n",i,pos,npos,nextnode.cost);
for(int j=0;j<9;j++)
printf("%d",temp[j]);
printf("\n");
*/
nextnode.pos=npos;
nextnode.cantor=AToInt(temp);
/*
if(nextnode.cantor==ed) {
x=nextnode.cost,flag=1;
break;
}
*/
if(!vis[nextnode.cantor]||vis[nextnode.cantor]>nextnode.cost){
vis[nextnode.cantor]=nextnode.cost;
que.push(nextnode);
}
change(i,0);
}
//if(flag) break;
}
return x;
}

int main()
{
#ifdef LOCAL
freopen("in.txt","r",stdin);
#endif
CalcFac();
while(~scanf("%d%d",&ch,&cv))
{
if(ch==0&&cv==0) break;
for(int i=0;i<9;i++){
scanf("%d",&ast[i]);
if(ast[i]==0) cur.pos=i;
}
for(int i=0;i<9;i++)
scanf("%d",&aed[i]);
st=AToInt(ast);
ed=AToInt(aed);
//printf("st=%d ed=%d\n",st,ed);
ans=bfs();
printf("%d\n",ans);
}
return 0;
}

给函数加inline，稍微快了点，2692MS。。。。。。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <climits>
#include <queue>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;

const int maxn=400000;

int ch,cv,ans,st,ed,pos,npos;
int ast[15],aed[15],temp[15],fac[15]={1,1};
int vis[maxn];

struct Node{
int cost,pos,cantor;
bool operator < (const Node& a) const
{
return cost>a.cost;
}
}cur,nextnode;

inline void CalcFac()
{
for(int i=2;i<10;i++){
fac[i]=fac[i-1]*i;
//printf("fac[%d]=%d\n",i,fac[i]);
}
}

inline int ArrayToInt(int a[])
{
int x=0;
for(int i=0;i<9;i++){
int y=a[i];
for(int j=0;j<i;j++){
if(a[j]<a[i]) y--;
}
x+=fac[8-i]*y;
}
return x;
}

inline void IntToArray(int x,int *a)
{
int vvis[10];
memset(vvis,0,sizeof(vvis));
for(int i=0;i<9;i++){
int y=x/fac[8-i];
for(int j=0;j<9;j++){
if(!vvis[j]){
if(y==0){
vvis[j]=1,a[i]=j;
break;
}
y--;
}
}
x%=fac[8-i];
}
}

inline int bfs()
{
int x;
priority_queue<Node> que;
memset(vis,0,sizeof(vis));
cur.cost=0;
cur.cantor=st;
que.push(cur);
vis[st]=1;
int flag=0;
while(!que.empty()){
cur=que.top();
que.pop();
if(cur.cantor==ed){
x=cur.cost;
break;
}
pos=cur.pos,npos;
IntToArray(cur.cantor,temp);
for(int i=0;i<4;i++){
if(i==0){
npos=(pos+3)%9;
swap(temp[pos],temp[npos]);
}else if(i==1){
npos=(pos+6)%9;
swap(temp[pos],temp[npos]);
}else if(i==2){
npos=(pos+8)%9;
swap(temp[pos],temp[npos]);
}else if(i==3){
npos=(pos+1)%9;
swap(temp[pos],temp[npos]);
}
nextnode.cost=cur.cost+((i<2)?cv:ch);
nextnode.pos=npos;
nextnode.cantor=ArrayToInt(temp);
if(!vis[nextnode.cantor]||vis[nextnode.cantor]>nextnode.cost){
vis[nextnode.cantor]=nextnode.cost;
que.push(nextnode);
}
swap(temp[pos],temp[npos]);
}
}
return x;
}

int main()
{
#ifdef LOCAL
freopen("in.txt","r",stdin);
#endif
CalcFac();
while(~scanf("%d%d",&ch,&cv)){
if(ch==0&&cv==0) break;
for(int i=0;i<9;i++){
scanf("%d",&ast[i]);
if(ast[i]==0) cur.pos=i;
}
for(int i=0;i<9;i++)
scanf("%d",&aed[i]);
st=ArrayToInt(ast);
ed=ArrayToInt(aed);
ans=bfs();
printf("%d\n",ans);
}
return 0;
}