poj 1077 Eight

题意：八数码问题，对于给定的初始态，求出到达目标态的路径。

题目链接：http://poj.org/problem?id=1077

——>>上ACM课的，老师讲的例题，看老师的代码看不明白；寒假看白书，轻松AC，今天重刷一次，竟将目标状态写多了一个9，debug了好久。

这也是我所做的第一道哈希题；对于一个八数码图，对应着一个状态，那么总共会有9！个状态，近40万个， 可以将这些状态对应哈希值。那么，可以从一个初始状态开始搜，上、下、左、右地走，每走一次就判断是否已为目标态：

是的话，返回；

不是的话，记录这个状态已走过，下次再有转移到此状态的就不继续做处理了（现已处理）；

注意：结点查找表存的是队列的编号而不是状态。

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

const int maxn = 1000003;
typedef int State[9];
State st[maxn];
int goal[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 0};
int dx[] = {-1, 1,  0, 0};
int dy[] = { 0, 0, -1, 1};
int head[maxn], nxt[maxn], fa[maxn];
char dir[maxn];

int Hash(State s)       //哈希函数
{
    int ret = 0, i;
    for(i = 0; i < 9; i++) ret = ret * 10 + s[i];
    return ret % maxn;
}

bool try_to_insert(int rear)        //插入哈希表
{
    int h = Hash(st[rear]);
    for(int e = head[h]; e != -1; e = nxt[e])
    {
        if(memcmp(st[e], st[rear], sizeof(st[e])) == 0) return 0;
    }
    nxt[rear] = head[h];
    head[h] = rear;
    return 1;
}

int bfs()       //遍历
{
    int frt = 1, rear = 2, i, z;
    while(frt < rear)
    {
        State& s = st[frt];
        if(memcmp(s, goal, sizeof(s)) == 0) return frt;
        for(z = 0; s[z] != 0; z++);
        int x = z / 3;
        int y = z % 3;
        for(i = 0; i < 4; i++)
        {
            int newx = x + dx[i];
            int newy = y + dy[i];
            int newz = 3 * newx + newy;
            if(newx >= 0 && newx < 3 && newy >= 0 && newy < 3)
            {
                State& news = st[rear];
                memcpy(news, s, sizeof(s));
                news[z] = s[newz];
                news[newz] = 0;
                if(try_to_insert(rear))
                {
                    fa[rear] = frt;
                    switch(i)
                    {
                        case 0: dir[rear] = 'u'; break;
                        case 1: dir[rear] = 'd'; break;
                        case 2: dir[rear] = 'l'; break;
                        case 3: dir[rear] = 'r'; break;
                        default: break;
                    }
                    rear++;
                }
            }
        }
        frt++;
    }
    return 0;
}

void print(int i)       //输出
{
    if(fa[i] == -1) return;
    print(fa[i]);
    cout<<dir[i];
}

int main()
{
    char c[10];
    int i, ret;
    while(cin>>c[0]>>c[1]>>c[2]>>c[3]>>c[4]>>c[5]>>c[6]>>c[7]>>c[8])
    {
        for(i = 0; i < 9; i++) st[1][i] = c[i] == 'x' ? 0 : (int)(c[i]-'0');
        memset(head, -1, sizeof(head));
        fa[1] = -1;
        ret = bfs();
        if(ret)
        {
            print(ret);
        }
        else cout<<"unsolvable";
        cout<<endl;
    }
    return 0;
}