C语言 八数码 队列，广搜，map函数的应用

1571.八数码

时限：5000ms 内存限制：20000K  总时限：10000ms

描述

在九宫格里放在1到8共8个数字还有一个是空格，与空格相邻的数字可以移动到空格的位置，问给定的状态最少需要几步能到达目标状态（用0表示空格）：
1 2 3
4 5 6
7 8 0

 

输入

输入一个给定的状态。

 

输出

输出到达目标状态的最小步数。不能到达时输出-1。

 

输入样例

1 2 3
4 0 6
7 5 8

 

输出样例

2

 

#include<iostream>
#include<queue>
#include<map>


using namespace std;


int dr[4]={0, 1, 0, -1};
int dc[4]={-1, 0, 1, 0};
queue<int> q;
map<int,int> step;


int init(int m);
int readdate();
int bfs();
int canmove(int u,int dire);
int move(int u,int dire);


int main()
{
int s,num;

s=readdate();
init(s);
num=bfs();

cout<<num<<endl;

return 0;
}


int readdate()//读入九宫格，并转化为一个9位数
{
int a[3][3];
int i,j,he;

he = 0;
for(i = 0;i < 3;i++)
{
for(j = 0;j < 3;j++)
{
cin >> a[i][j];
he = he * 10 + a[i][j];
}
}

return (he);
}


int init(int m)
{
q.push(m);//将初始9位数加入队列
step[m] = 0;
}


int bfs()
{
int u,v,i;

while(!q.empty())
{
u = q.front();取出队首元素
q.pop();
for(i = 0;i < 4;i++)//0,1,2,3代表左上右下四个方位
{
if(canmove(u,i))//判断移动后是否符合要求，是否不越界
{
v = move(u,i);//移动空格
if(v == 123456780)//若到达目标状态，输出
{
return(step[u] + 1);
}
if(step.count(v) == 0)//不到目标状态，把此9位数加入队列
{
q.push(v);
step[v] = step[u] + 1;
}
}
}
}
return(-1);
}


int canmove(int u,int dire)
{
int ditu[3][3];
int i,j;
int row,col;
int r,c;
int v;

v = u;
for(i = 2;i >= 0;i--)
{
for(j = 2;j >= 0;j--)
{
ditu[i][j] = v%10;
v = v/10;
if(ditu[i][j] == 0)
{
row = i;
col = j;//记录空格位置
} 
}
}
r = row + dr[dire];
c = col + dc[dire];//计算空格移动后位置

if(r >= 0 && r < 3 && c >= 0 && c < 3)
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
} 


int move(int u,int dire)
{
int sa[3][3];
int i,j;
int row,col;
int r,c;
int he;

for(i = 2;i >= 0;i--)
{
for(j = 2;j >= 0;j--)
{
sa[i][j] = u%10;
u = u/10;
if(sa[i][j] == 0)
{
row = i;
col = j;
} 
}
}
r = row + dr[dire];
c = col + dc[dire];
sa[row][col] = sa[r][c];
sa[r][c] = 0;//移动空格

he = 0;
for(i = 0;i < 3;i++)
{
for(j = 0;j < 3;j++)
{
he = he*10 + sa[i][j];
}
}//计算移动空格后对应的9位数

return (he);
}