按钮变色

有一个4x4的网格上面有16个按钮。按钮只有黑(b)白(w)两种颜色。按动任意一个按钮，那么该按钮本身以及其上下左右的按钮（如果有的话）都会改变颜色(由白变黑，由黑变白)。给出初始按钮的状态，输出最少要按多少次按钮才可以让所有按钮变为同一种颜色。

输入

输入有4行，每行包括4个字符（‘w’或’b’, ‘w’表示该位置目前为白色按钮，’b’表示该位置为黑色按钮）。

输出

输出最少要按多少次才能将所有的按钮变成同一颜色，如果没有办法变成相同颜色，输出Impossible。

样例

输入

复制

bwwb
bbwb
bwwb
bwww

输出

复制

4

bfs,二进制。

#pragma warning(disable:4996)
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <numeric>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
#define inf 0x3f3f3f3f
int main()
{
    char ch[17];
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        scanf("%s", ch + i * 4);
    }
    int start = 0;
    int state[16] = { 0 };
    for (int i = 0; i < 16; i++)
    {
        if (ch[i] == 'b')
        {
            start |= 1 << i;
        }
        if (i - 4 >= 0)
        {
            state[i] |= 1 << (i - 4);
        }
        if (i + 4 < 16)
        {
            state[i] ^= 1 << (i + 4);
        }
        if (i % 4 != 0)
        {
            state[i] ^= 1 << (i - 1);
        }
        if (i % 4 != 3)
        {
            state[i] ^= 1 << (i + 1);
        }
        state[i] ^= 1 << i;
    }
    int vis[1 << 16];
    int q[1 << 16];
    int head = 0, tail = 0;
    int ones = (1 << 16) - 1;
    q[tail++] = 0;
    vis[0] = vis[ones] = 0;
    while (head < tail)
    {
        int top = q[head++];
        for (int i = 0; i < 16; i++)
        {
            int next = top ^ state[i];
            if (next && next != ones && !vis[next])
            {
                vis[next] = vis[top] + 1;
                vis[ones - next] = vis[next];
                q[tail ++] = next;
                if (next == start)
                {
                    break;
                }
            }
        }
    }
    if (start == ones || !start || vis[start] != 0) printf("%d", vis[start]);
    else printf("Impossible");
    return 0;
}
/*
bwww
wwww
wwww
wwww
*/