有界深度优先搜索-八数码问题

/*             dm DFS
*     2     8          1  2  3 
*     1  6  3    -->   8     4 
*     7  5  4          7  6  5 
* 
*
*
* 
*/
#include<stdio.h>
#define DM 15
#define PATH 20
#define CLOSE 100000
typedef int BOOL;
#define TRUE  1
#define FALSE 0
int a[3][3];
int b[CLOSE][3][3]; //已遍历过的状态 
int c[PATH][3][3]; //路径状态 
int i0,j0;
void DFS(int i0,int j0);
void exchange(int *a,int *b)
{
    int temp;
    temp=*a;
    *a=*b;
    *b=temp;
}
int blank_left(int i0,int j0)
{//空格左移 
    exchange(&a[i0][j0-1],&a[i0][j0]);
} 
int blank_right(int i0,int j0)
{//空格右移 
    exchange(&a[i0][j0+1],&a[i0][j0]);
}
int blank_up(int i0,int j0)
{//空格上移 
    exchange(&a[i0-1][j0],&a[i0][j0]);
}
int blank_down(int i0,int j0)
{//空格下移 
    exchange(&a[i0+1][j0],&a[i0][j0]);
}
void show_matrix(int a[3][3])
{//打印矩阵 
    int i,j;
    for(i=0;i<3;i++)
    {
        for(j=0;j<3;j++)
        {
            printf("%d ",a[i][j]);
        }
        printf("
");
    }
    printf("
");
}
void save_matrix(int b[3][3],int a[3][3])
{//将矩阵保存在三维数组中 
    int i,j;
    for(i=0;i<3;i++)
    {
        for(j=0;j<3;j++)
        {
            b[i][j]=a[i][j];
        }
    }
}
BOOL ComparePath(int num)
{//与已走过的路径比较 
    if(a[0][0]==c[num][0][0]&&
    a[0][1]==c[num][0][1]&&
    a[0][2]==c[num][0][2]&&
    a[1][0]==c[num][1][0]&&
    a[1][1]==c[num][1][1]&&
    a[1][2]==c[num][1][2]&&
    a[2][0]==c[num][2][0]&&
    a[2][1]==c[num][2][1]&&
    a[2][2]==c[num][2][2])
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}
BOOL CompareClose(int num)
{//与close表比较 
    if(a[0][0]==b[num][0][0]&&
    a[0][1]==b[num][0][1]&&
    a[0][2]==b[num][0][2]&&
    a[1][0]==b[num][1][0]&&
    a[1][1]==b[num][1][1]&&
    a[1][2]==b[num][1][2]&&
    a[2][0]==b[num][2][0]&&
    a[2][1]==b[num][2][1]&&
    a[2][2]==b[num][2][2])
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}
BOOL CompareAll(int close,int path)
{//是否与已遍历过的情况重合 
    int i;
    for(i=0;i<path;i++)
    {
        if(ComparePath(i)==TRUE)//在表Path中 
            return TRUE;
    }
    for(i=0;i<close;i++)//在表close中 
    {
        if(CompareClose(i)==TRUE)
            return TRUE;
    }
    return FALSE;
} 
BOOL IsTravel(int f,int close,int path,int i0,int j0)
{//f=0 1 2 3 代表向左 上 右 下移动，本函数目的是检测移动后的位置是否已被访问过 
    BOOL flag=FALSE;
    if(f==0)
    {
        blank_left(i0,j0);
        if(CompareAll(close,path)==TRUE)
            flag=TRUE;
        blank_right(i0,j0-1);
    }
    else if(f==1)
    {
        blank_up(i0,j0);
        if(CompareAll(close,path)==TRUE)
            flag=TRUE;
        blank_down(i0-1,j0);
    }
    else if(f==2)
    {
        blank_right(i0,j0);
        if(CompareAll(close,path)==TRUE)
            flag=TRUE;
        blank_left(i0,j0+1);
    }
    else if(f==3)
    {
        blank_down(i0,j0);
        if(CompareAll(close,path)==TRUE)
            flag=TRUE;
        blank_up(i0+1,j0);
    }
    return flag;
} 
BOOL FINAL()
{//是否完成任务 
    if(a[0][0]==1&&
    a[0][1]==2&&
    a[0][2]==3&&
    a[1][0]==8&&
    a[1][1]==0&&
    a[1][2]==4&&
    a[2][0]==7&&
    a[2][1]==6&&
    a[2][2]==5)
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}



int main()
{
    int i,j;
    int i0=0,j0=1;
    FILE * fp;
    fp=fopen("a.txt","r");
    for(i=0;i<3;i++)
    {
    for(j=0;j<3;j++)
        {
            fscanf(fp,"%d",&a[i][j]);//从文件中读取，需先创建文件 
        }
    }    
    DFS(i0,j0); 
    return 0;
}

void DFS(int i0,int j0)
{
    int deep=0;//当前深度 
    int close=0;
    int path=0;
    
    int i;
while(TRUE)
{
    if(j0!=0&&IsTravel(0,close,path,i0,j0)==FALSE&&path<=DM)
    {//优先左移 
//        printf("
left
");
        save_matrix(c[path],a);
        path++;
        deep++;
        
        blank_left(i0,j0);
        j0--;
    }
    else if(i0!=0&&IsTravel(1,close,path,i0,j0)==FALSE&&path<=DM)
    {//上移 
//        printf("
up
");
        save_matrix(c[path],a);
        path++;
        deep++;
        
        blank_up(i0,j0);
        i0--;
    }
    else if(j0!=2&&IsTravel(2,close,path,i0,j0)==FALSE&&path<=DM)
    {//右移
//        printf("
right
");
        save_matrix(c[path],a);
        path++;
        deep++;
        
        blank_right(i0,j0);
        j0++;
    }
    else if(i0!=2&&IsTravel(3,close,path,i0,j0)==FALSE&&path<=DM)
    {//下移 
//        printf("
down
");
        save_matrix(c[path],a);
        path++;
        deep++;
        
        blank_down(i0,j0);
        i0++;
    }
    else
    {
        save_matrix(b[close],a);
        close++;//存入close表
        path--;
        save_matrix(a,c[path]);//将a矩阵恢复为上一个节点的值
        int m,n;
        for(m=0;m<3;m++)
        {
            for(n=0;n<3;n++)
                if(a[m][n]==0)
                {
                    i0=m;
                    j0=n;
                }
         } 
    }
//    show_matrix(a);
    if(FINAL()==TRUE)
    {
        printf("FIND!
");    
        break;
    }
}
    for(i=0;i<path;i++)
    {
        show_matrix(c[i]);
    }
    show_matrix(a);
}