uestc oj 1490 Eight Puzzle

Eight Puzzle
   做了此题，更加深深感觉到了咱们oj数据的强大威力，在其他oj绝对能过的到了这里TLE（其实发生过很多回了）
   此题运用广度优先搜索+hash（康托展开）
   此题的常规做法是开一个9*9*9*9*9*9*9*9*9 的数组用于存储状态 但是这是极大的浪费事实上也是不可能的
   超内存的
   因此就要用到hash来进行处理，运用康拓展开来实现的原理是一个数的阶乘（9!）可以表示成（0-----8！*7 + 7！*6 + 6！*5 + 1！*0）
   此区间的数一一对应，于是只开一个9！的数组就行了 空间是足够的
   还有一个十分重要的剪枝也许在其他oj不需要但是在我们oj是必不可少的，就是因为有多组数据，在广度搜素过程中因为一次有30多万的状态
  多搜几次就超时了，怎么办呢？
  逆着搜，只搜索一遍  然后记录下从目标状态到初始状态的最短路径，然后只是需要O（1）的时间的复杂度就可以完成了。

#include<cstdio>#include<cstring>struct node{    int state[3][3];    int step;}que[362881];int hash[362881][2];int a[9];int b[3][3];char str[20];char map[3][3];int dir[4][2]={1,0,-1,0,0,-1,0,1};int f[9]={1,1,2,6,24,120,720,5040,40320};int hash_res(){   int k = 0;   int res=0,i,j;   for(i=0;i<3;i++)     for(j=0;j<3;j++)      a[k++]=b[i][j];   for(int i=0;i<9;i++)   {    int num=0;        for(int j=0;j<i;j++)          if(a[j]>a[i]) num++;        res+=f[i]*num;   }   return res;}void bfs(){   int front =0,rear =0,i,j;   memset(hash,0,sizeof(hash));   for(i=0;i<3;i++)     for(j=0;j<3;j++)     {       if(map[i][j]=='x')       que[rear].state[i][j]=9;       else       que[rear].state[i][j]=map[i][j]-'0';     }   for(i=0;i<3;i++)     for(j=0;j<3;j++)     b[i][j]=que[rear].state[i][j];   hash[hash_res()][0]=1;   hash[hash_res()][1]=0;   que[rear].step = 0;   rear++; while(front<rear)   {      int x,y;      node head = que[front];      front++;      for(i=0;i<3;i++)        for(j=0;j<3;j++)        {          b[i][j]=head.state[i][j];          if(b[i][j]==9)          {            x = i; y = j;          }        }       for(i=0;i<4;i++)        {          int ii,jj;          int nx = x + dir[i][0];          int ny = y + dir[i][1];          if(nx>=0&&ny>=0&&nx<3&&ny<3)          {              int temp;              temp = b[nx][ny];              b[nx][ny] = b[x][y];              b[x][y] = temp;              if(hash[hash_res()][0]==0)               {                for(ii=0;ii<3;ii++)                  for(jj=0;jj<3;jj++)                  que[rear].state[ii][jj]=b[ii][jj];                  hash[hash_res()][0]=1;                  hash[hash_res()][1]=head.step+1;                  que[rear].step=head.step+1;                  rear++;               }             temp = b[nx][ny];             b[nx][ny] = b[x][y];             b[x][y] = temp;         }       }   }}int main(){    map[0][0]='1';    map[0][1]='2';    map[0][2]='3';    map[1][0]='4';    map[1][1]='5';    map[1][2]='6';    map[2][0]='7';    map[2][1]='8';    map[2][2]='9';    bfs();    while(gets(str))    {       int m = 0;       for(int i=0;i<3;i++)         for(int j =0;j<3;j++)         {             b[i][j]=str[m]-'0';             m+=2;         }         int res =hash_res();         if(res !=0&&hash[hash_res()][1]!=0)         printf("%d\n",hash[hash_res()][1]);         else if(res==0)         printf("%d\n",hash[hash_res()][1]);         else printf("unsolvable\n");    }    return 0;}