[Codevs] 1004 四子连棋

1004 四子连棋

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 空间限制: 128000 KB

 题目等级 : 黄金 Gold

 

 

题目描述 Description

在一个4*4的棋盘上摆放了14颗棋子，其中有7颗白色棋子，7颗黑色棋子，有两个空白地带，任何一颗黑白棋子都可以向上下左右四个方向移动到相邻的空格，这叫行棋一步，黑白双方交替走棋，任意一方可以先走，如果某个时刻使得任意一种颜色的棋子形成四个一线（包括斜线），这样的状态为目标棋局。

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输入描述 Input Description

从文件中读入一个4*4的初始棋局，黑棋子用B表示，白棋子用W表示，空格地带用O表示。

输出描述 Output Description

用最少的步数移动到目标棋局的步数。

样例输入 Sample Input

BWBO
WBWB
BWBW
WBWO

样例输出 Sample Output

5

分析 Analysis

搜索经典题

这道题只是看上去很难= =

首先我们要明确我们要做的事情：

输入 判断胜局 行棋 状态储存 状态判重 

其中行棋我们有：寻找行棋位 判断是否行棋 行棋

对于状态，我们有：棋盘 序列码（Hash码） 步数 行棋方

然后打一遍就过了= =

代码 Code

#include<cstdio>
#include<queue>
#include<iostream>
#include<cstring>
#define LL long long
using namespace std;

const int dir[4][2] = {{0,1},{1,0},{-1,0},{0,-1}};
int HASH[100000000];
// State: Map Step Last HashCode?
// Input:
// Play: 
//        FindSpace -> Move -> Hash? -> Check? -> Push
//                                             -> Print
// Check:
//        X? -> Y? -> LU/RU?

struct MAP{
    LL hashcode;
    int map[6][6],last,step;
    
    MAP(){
        memset(map,0,sizeof(map));
        last = step = hashcode = 0;
    }
};

queue<MAP> q;

bool check(MAP now){
    for(int i = 1;i <= 4;i++)
    if(now.map[i][1] == now.map[i][2] && now.map[i][2] == now.map[i][3] && now.map[i][3] == now.map[i][4] ||
       now.map[1][i] == now.map[2][i] && now.map[2][i] == now.map[3][i] && now.map[3][i] == now.map[4][i]){
        return true;
    }
    
    if(now.map[1][1] == now.map[2][2] && now.map[2][2] == now.map[3][3] && now.map[3][3] == now.map[4][4] ||
       now.map[1][4] == now.map[2][3] && now.map[2][3] == now.map[3][2] && now.map[3][2] == now.map[4][1]){
        return true;       
    }
    
    return false;
}

bool GETCODE(MAP now){
    LL &code = now.hashcode;
    LL cnt = 1;
    for(int i = 1;i <= 4;i++){
        for(int j = 1;j <= 4;j++){
            code += now.map[i][j]*cnt;
            cnt *= 4;
        }
    }
    code += now.last*cnt;
    code %= 42137897;
    
    if(HASH[code]) return false;
    else{
        HASH[code] = 1;
        return true;
    }
}

void Input(){
    char ctmp;
    MAP sta;
    for(int i = 1;i <= 4;i++){
        for(int j = 1;j <= 4;j++){
            cin >> ctmp;
            switch(ctmp){
                case 'B': sta.map[i][j] = 1; break;
                case 'W': sta.map[i][j] = 2; break;
            }
        }
    }
    
    sta.step = 0;
    
    sta.last = 1;
    if(GETCODE(sta)) q.push(sta);
    sta.last = 2;
    if(GETCODE(sta)) q.push(sta);
}

void Move(MAP now,int x,int y){
    for(int i = 0;i < 4;i++){
        int nowx = x+dir[i][0];
        int nowy = y+dir[i][1];
        
        if(now.map[nowx][nowy] == now.last || !now.map[nowx][nowy]) continue;
        
        MAP cnt = now;
        
        cnt.map[x][y] = cnt.map[nowx][nowy];
        cnt.map[nowx][nowy] = 0;
        cnt.last = 3-now.last;
        cnt.step = now.step+1;
        
        if(GETCODE(cnt)) q.push(cnt);
    }
}

void Findspace(MAP now,int &x1,int &y1,int &x2,int &y2){
    for(int i = 1;i <= 4;i++){
        for(int j = 1;j <= 4;j++){
            if(!now.map[i][j]){
                if(x1 == -1){
                    x1 = i,y1 = j;
                }else{
                    x2 = i,y2 = j;
                }
            }
        }
    }
}

void bfs(){
    while(!q.empty()){
        MAP tmp = q.front();
        q.pop();
        
        if(check(tmp)){
            if(!tmp.step) printf("1");
            else printf("%d",tmp.step);
            return;
        }
        
        int x1 = -1,x2 = -1,y1 = -1,y2 = -1;
        
        Findspace(tmp,x1,y1,x2,y2);
        
        Move(tmp,x1,y1);
        
        Move(tmp,x2,y2);
    }
}

int main(){
    
    Input();
    bfs();
    
    return 0;
}