UVA 11198 - Dancing Digits

/*

刘汝佳的四个神题之一， 就是一个bfs+hash判重的最短路问题。

*/

#include<cstdio>

#include<cstring>
#include<cstdlib>
int a[10],prim[110];
int head[1001000],next[1001000];
struct S
{
    int step;
    int s[10];
} q[1001000];
int judge(int x)
{
    for(int i = 1; i <= 8; i++)
    {
        if(abs(q[x].s[i-1])!=i)
            return 0;
    }
    return 1;
}
int hash(int x)
{
    int temp=0;
    for(int i = 0; i < 8; i++)
        temp = temp*10+abs(q[x].s[i]);
    return temp % 1000003;
}
int insert(int s)
{
    int h = hash(s);
    //printf("%d..\n",h);
    for(int v = head[h]; v != -1; v=next[v])
    {
        if(memcmp(q[s].s,q[v].s,sizeof(q[s].s))==0)
            return 0;
    }
    next[s] = head[h];
    head[h] = s;
    return 1;


}
int solve1(int x,int y,int *p)
{
    int t1 = p[x];
    // -zuo
    if(x > y)
    {
        for(int i = x-1; i >= y; i--)
            p[i+1]=p[i];
        p[y] = t1;
    }
    else
    {
        for(int i = x; i < y-1; i++)
            p[i] = p[i+1];
        p[y-1] = t1;
    }


}
int solve2(int x,int y,int *p)
{
    int t1 = p[x];
    // -you
    if(x < y)
    {
        for(int i = x; i < y; i++)
            p[i]=p[i+1];
        p[y] = t1;
    }
    else
    {
        for(int i = x-1; i > y; i--)
            p[i+1] = p[i];
        p[y+1] = t1;
    }


}
int bfs()
{
    memset(q,0,sizeof(q));
    memset(head,-1,sizeof(head));
    int front=0,rear=1;
    q[0].step=0;
    for(int i = 0; i < 8; i++)
        q[0].s[i] = a[i];
    insert(0);
    while(front<rear)
    {
        if(judge(front))
        {
            printf("%d\n",q[front].step);
            return 0;
        }
        for(int i = 0; i < 8; i++)
            for(int j = 0; j < 8; j++)
            {
                if(((q[front].s[i]<0&&q[front].s[j]>0)||(q[front].s[i]>0&&q[front].s[j]<0))&&!prim[abs(q[front].s[j])+abs(q[front].s[i])])
                {
                    memcpy(q[rear].s,q[front].s,sizeof(q[front].s));
                    solve1(i,j,q[rear].s);
                    q[rear].step = q[front].step+1;
                    if(insert(rear))
                        rear++;
                    memcpy(q[rear].s,q[front].s,sizeof(q[front].s));
                    solve2(i,j,q[rear].s);
                    q[rear].step = q[front].step+1;
                    if(insert(rear))
                        rear++;
                }


            }
        front++;
    }
    printf("-1\n");
}




int main()
{
    for(int i = 2; i < 9; i++)
        for(int j = i; j < 9; j++)
            prim[i*j] = 1;
    int n = 8,count=0;
    while(scanf("%d",&a[0]),a[0])
    {
        for(int i = 1; i < 8; i++)
            scanf("%d",&a[i]);
        printf("Case %d: ",++count);
        bfs();
    }
    return 0;
}