【wikioi】1004四子连棋

来源：互联网发布：qq网名生成器软件编辑：程序博客网时间：2024/06/08 04:52

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<queue>#include<map>using namespace std;const int dx[]={1, -1, 0, 0};                 //初始化可移动的方向 const int dy[]={0, 0, 1, -1};struct status                               //棋盘状态的信息，包括把16位3进制数转换成一个十进制数的结果hash,移动步数step, {                                            //是由谁移动棋子得到此时这个棋盘状态，last=1(黑子方) ， last=2(白子方) int hash, step, last;int map[6][6];                        //存储棋盘的状态信息。 }first;queue<struct status> Q;                //用BFS，队列 map<int, bool> h[3]; //哈希查找。 h[1][x]记录黑子方的移动到达的信息，h[1][x]=0，表示还没移动到这个状态，h[1][x]=1，表示之前已经到达过，就不用进队了 int gethash(status a)                   //把此时棋盘的状态（全部用0,1,2表示没一位的三进制）转换成一个十进制数，用来哈希查找。 {int res = 0;int k = 1;int i, j;for (i = 1; i <= 4; i++)for (j = 1; j <= 4; j++){res += a.map[i][j] * k;k *= 3;}return res;}bool check(status a)       //判断，此时的棋盘状态是否已经是目标状态了。 {int i, j;for (i = 1; i <= 4; i++)       //横向连成4个{bool flag = true;for (j = 2; j <= 4; j++)if(a.map[i][j-1] != a.map[i][j])flag = false;if (flag)     return true;}for (i = 1;i <= 4; i++)      //纵向连成4个 {   bool flag = true;for (j = 2; j <= 4; j++)if(a.map[j][i] != a.map[j-1][i])flag = false;if (flag)     return true;}if (a.map[1][1] == a.map[2][2])      //对角线 if (a.map[2][2] == a.map[3][3])if (a.map[3][3] == a.map[4][4])return true;if (a.map[1][4] == a.map[2][3])      //对角线 if (a.map[2][3] == a.map[3][2])if (a.map[3][2] == a.map[4][1])return true;return false;}void move(status now, int x, int y, int k)   //移动一步，生成新的棋盘状态，k为移动方向。 {status tmp = now;int tmpx = x + dx[k];                     //移动一步，赋值新坐标 int tmpy = y + dy[k];if (tmpx < 1 || tmpx > 4) return ;         //判断边界，移动一步，过了边界，则此策略不行。 if (tmpy < 1 || tmpy > 4) return ;if (tmp.map[tmpx][tmpy] == tmp.last)      //有先手后手问题，如果移动的棋子是上次别人的（对方的），比如，白方刚移动完，此时到自己移动一步 return ;                              //移动的又恰好是白子，则不行，因为自己不能移动对方的棋子。 tmp.last = 3 - tmp.last;                //以上三种移动情况都没问题了，就把移动的新状态 tmp ，重新给last复制,标记为这个状态是自己（黑方）移动的 swap(tmp.map[tmpx][tmpy], tmp.map[x][y]);    //空格和 tmp.map[tmpx][tmpy]（黑子或者白子）交换位置。 tmp.hash = gethash(tmp);                //移动后的新状态，算出16位三进制数对应的十进制数。 tmp.step++;                        //移动成功，步数加一 。 if (check(tmp))                    //如果移动后的新状态恰好是目标状态，则可以输出结果了。 {printf("%d", tmp.step);exit(0);}if (!h[tmp.last][tmp.hash])   //如果新状态之前没被标记过，则可以入队了。 h[tmp.last][tmp.hash]为移动这步棋的人。生成的新状态是属于他的。 {                                              //比如tmp.last=1，表示这个新状态是黑方移动的，相应的去找他对应的哈希状态。 h[tmp.last][tmp.hash] = 1;       //入队，重新赋值。表示此状态已经出现过 Q.push(tmp);              //入队。 } }void bfs(){first.hash = gethash(first);     //首状态对应的十进制数 first.last = 1;                  //因为谁先下都行。 所以开始要进队两个元素。 注意 first.last 是不同的。 Q.push(first);first.last = 2;Q.push(first);while (!Q.empty()){status now;now= Q.front();Q.pop();int x1 = -1, x2 = -1, y1 = -1, y2 = -1;int i, j, k;for (i = 1; i <= 4; i++) for (j = 1; j <= 4; j++)            //寻找两个空格的坐标 if (!now.map[i][j]){ if (x1 == -1 && y1 == -1)         //x1,y1; x2,y2 分别是两个空格的坐标 {x1 = i;        y1 = j;}else{x2 = i;y2 = j;}}for (k = 0; k < 4; k++)      //一个棋盘有两个空格，所以两个一起来搜索四个方向。 {move(now, x1, y1, k); move(now, x2, y2, k);}}}int main(){int i, j;  for (i = 1; i <= 4; i++){char s[10];scanf("%s", s);for (j = 0; j < 4; j++)          //把每一位的棋子换成 0（空格）,1（黑子）,2（白子） （三进制） ，此时棋盘的每个格子都是0,1,2.的数字 {                          //这是一个16位的3进制数，对应一个十进制数。然后通过哈希该棋盘的十进制数 就可以找到对应的棋盘状态。 if (s[j] == 'B') first.map[i][j+1] = 1;if (s[j] == 'W') first.map[i][j+1] = 2;}}bfs();return 0;}

另一份代码

#include <iostream> #include <cstring> using namespace std;   struct Map {     int m[4][4], x1, x2, y1, y2;     int ans, who;     Map& operator= (Map& a) { memcpy(m, a.m, sizeof(a.m)); x1=a.x1; x2=a.x2; y1=a.y1; y2=a.y2; ans=a.ans; who=a.who; return *this; } }q[600009]; //我们模拟队列，开那么多应该够了吧。。不够就用循环队列 Map t; //作为全局temp   const int mod = 40700017; bool Hash[mod];   bool check(int f) {     //判断行和列     for(int i = 0; i < 4; ++i)         if( (q[f].m[i][0]==q[f].m[i][1] && q[f].m[i][1]==q[f].m[i][2] && q[f].m[i][2]==q[f].m[i][3]) ||             (q[f].m[0][i]==q[f].m[1][i] && q[f].m[1][i]==q[f].m[2][i] && q[f].m[2][i]==q[f].m[3][i]) )             return true;     //判断斜边     if( (q[f].m[0][0]==q[f].m[1][1] && q[f].m[1][1]==q[f].m[2][2] && q[f].m[2][2]==q[f].m[3][3]) ||         (q[f].m[0][3]==q[f].m[1][2] && q[f].m[1][2]==q[f].m[2][1] && q[f].m[2][1]==q[f].m[3][0]) )         return true;     return false; }   void swap(int x, int y, int xx, int yy, int w) {     t.m[x][y] = t.m[xx][yy];     t.m[xx][yy] = 0;     if(w == 1) t.x1 = xx, t.y1 = yy;     else       t.x2 = xx, t.y2 = yy;     t.who = t.m[x][y]; }   bool hash(Map& s) {     //k是3^x次方的结果     int i, j, k = 1, h = 0;     for(i = 0; i < 4; ++i)         for(j = 0; j < 4; ++j) {             h += s.m[i][j] * k;             k *= 3;         }     h %= mod;     if(Hash[h]) return false;     Hash[h] = 1;     return true; }   void bfs() {     int f = 0, l = 1;     int x1, y1, x2, y2;     while(f != l) {         if(check(f)) { cout << q[f].ans; break; }         q[f].ans++;         x1 = q[f].x1; y1 = q[f].y1; x2 = q[f].x2; y2 = q[f].y2;         //8种情况。。我承认可以简略代码的，但是算了。这样看起来壮观 >_<         if(x1 > 0 && q[f].m[x1-1][y1] != q[f].who) { t = q[f]; swap(x1, y1, x1-1, y1, 1); if(hash(t)) q[l++] = t; }         if(x1 < 3 && q[f].m[x1+1][y1] != q[f].who) { t = q[f]; swap(x1, y1, x1+1, y1, 1); if(hash(t)) q[l++] = t; }         if(y1 > 0 && q[f].m[x1][y1-1] != q[f].who) { t = q[f]; swap(x1, y1, x1, y1-1, 1); if(hash(t)) q[l++] = t; }         if(y1 < 3 && q[f].m[x1][y1+1] != q[f].who) { t = q[f]; swap(x1, y1, x1, y1+1, 1); if(hash(t)) q[l++] = t; }         if(x2 > 0 && q[f].m[x2-1][y2] != q[f].who) { t = q[f]; swap(x2, y2, x2-1, y2, 2); if(hash(t)) q[l++] = t; }         if(x2 < 3 && q[f].m[x2+1][y2] != q[f].who) { t = q[f]; swap(x2, y2, x2+1, y2, 2); if(hash(t)) q[l++] = t; }         if(y2 > 0 && q[f].m[x2][y2-1] != q[f].who) { t = q[f]; swap(x2, y2, x2, y2-1, 2); if(hash(t)) q[l++] = t; }         if(y2 < 3 && q[f].m[x2][y2+1] != q[f].who) { t = q[f]; swap(x2, y2, x2, y2+1, 2); if(hash(t)) q[l++] = t; }         f++;     } }   int main() {     char t; bool ok = 1;     for(int i = 0; i < 4; ++i) for(int j = 0; j < 4; ++j) {         cin >> t;         switch(t) {         case 'B': q[0].m[i][j] = 2; break;         case 'W': q[0].m[i][j] = 1; break;         case 'O': q[0].m[i][j] = 0;                   if(ok) q[0].x1 = i, q[0].y1 = j, ok = 0;                   else   q[0].x2 = i, q[0].y2 = j;                   break;         }     }     bfs();     return 0; }

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