• c++ 八数码问题增强版


    题目描述

    三行三列的数组,其元素值为0至8的数。现有如下的变换规则:

    1: 将0与上面一行元素对换

    2:将0与下面一行元素对换

    3:将0与左面一行元素对换

    4:将0与右面一行元素对换

    如果已知一个三行三列元素的初始情况,问最少需几次变换,能变换为指定的一种情况?

    输入

    包括六行的数据,每行有三个以空格分隔的数字。 前三行为原始状态 后三行为目标状态

    输出

    若能在20次以内(包括20)变换得到目标状态的数组,输出最少的变换次数; 若不能在20次以内(包括20)变换得到目标状态的数组,输出No solution!

    样例输入

    0 4 8
    2 6 3
    1 7 5
    0 2 3
    1 8 4
    7 6 5
    

    样例输出

    10
    

    Hint

    (None)

    AC代码

    #include<iostream>
    #include <string.h> 
    using namespace std;
    struct Point//结构体
    {
        int a[3][3];
        int step;
    };
    Point s,t,q[50000];
    int f,e;
    bool used[9][9][9][9][9][9][9][9];//used[][][][][][][][]是
    Point gen(Point u,int type)//这个函数的主要内容就是枚举操作一遍所有的规则 跟 "倒水.cpp" 很相似
    {
        int x,y;
        for(int i=0;i<3;i++)
            for(int j=0;j<3;j++)
                if(u.a[i][j]==0)
                {
                    x=i,y=j;
                    break;
                }
        Point v=u;
        v.step=u.step+1;
        if(type==1&&x>0)//枚举第1种情况
            swap(v.a[x][y],v.a[x-1][y]);//交换上面一行元素
        else if(type==2&&x<2)//枚举第2种情况
            swap(v.a[x][y],v.a[x+1][y]);//将0与下面一行元素对换
        else if(type==3&&y>0)//枚举第3种情况
            swap(v.a[x][y],v.a[x][y-1]);//将0与左面一行元素对换
        else if(type==4&&y<2)//枚举第4种情况
            swap(v.a[x][y],v.a[x][y+1]);//将0与右面一行元素对换
        else
            v.step=-1;//如果交换不到指定的位置,就返回-1
        return v;
    }
    bool cmp(Point u,Point v)//比较两个结构体是否相同,相同为True 不同为False
    {
        for(int i=0;i<3;i++)
            for(int j=0;j<3;j++)
                if(u.a[i][j]!=v.a[i][j])
                    return 0;
        return 1;
    }
    int main()
    {
        memset(used,0,sizeof(used));//used是
        for(int i=0;i<3;i++)//输入初始矩阵
            for(int j=0;j<3;j++)
               cin>> s.a[i][j];
        for(int i=0;i<3;i++)//输入期望矩阵
            for(int j=0;j<3;j++)
                cin>>t.a[i][j];
        if(cmp(s,t)==1)//如果他们一样就不用移动
        {
            cout<<0<<endl;//输出0步
            return 0;//退出
        }
        s.step=0;//初始化
        f=1,e=1;//f出队  e入队
        q[1]=s;//把s入队
        used[s.a[0][0]][s.a[0][1]][s.a[0][2]][s.a[1][0]][s.a[1][1]][s.a[1][2]][s.a[2][0]][s.a[2][1]]=1;//把初始矩阵除了5以外的都标为已使用
        while(f<=e)//防止越界
        {
            Point u=q[f++];//u是选定的元素
            for(int i=1;i<=4;i++)//像4个方向拓展
            {
                Point v=gen(u,i);//v是由u按题目上的规则拓展而来的
                if(v.step==-1) continue;//如果无法到达
                if(v.step>20) continue;//如果大于20步
                if(cmp(v,t)==1)//如果和预期的矩阵一样,就输出
                {
                    cout<<v.step<<endl;//输出
                    return 0;
                }
                if(v.step==20) continue;//如果等于20步
                if (used[v.a[0][0]][v.a[0][1]][v.a[0][2]][v.a[1][0]][v.a[1][1]][v.a[1][2]][v.a[2][0]][v.a[2][1]]==1)//如果初始矩阵除了5以外的都走过
                    continue;
                e++;//入队下标+1
                q[e]=v;//入队
                used[v.a[0][0]][v.a[0][1]][v.a[0][2]][v.a[1][0]][v.a[1][1]][v.a[1][2]][v.a[2][0]][v.a[2][1]]=1;//把移完之后的状态保存,设为已经出现过 将来不能再出现 
            }
        }
        cout<<"No solution!"<<endl;//无解
        return 0;//返回
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/LJA001162/p/11334876.html
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