基因

Problem Description

作为一个基因工程师，Enigma遇到了一个关于基因重组的难题。总所周知，基因可以被看出一个核苷酸序列，这个序列可以简单地用四个字母A，C，G和T表示。
Enigma得到了一个基因“ATCC”，他想把它重组为一个新的基因“CTCA”。他可以任意使用下列两种方法：(1) 交换基因的前两个字符； (2) 将第一个字符移到最后。例如：“ATCC”经过方法2重组为“TCCA”，然后“TCCA”经过方法1重组从而得到了“CTCA”。你的任务是写个程序帮助Enigma发现重组基因的最小步骤。

Input

输入有多个实例，每个实例的第1行整数N表示基因的长度(1<=N<=12)。第2行为需要重组的基因，第3行为重组后的基因。输入为0表示结束。

Output

对于每个实例输出最小的步骤数。

Sample Input

4ATCCCTCA4ATCGGCTA4ATCGTAGC0

Sample Output

246

Author

HYNU

题意：是一道广搜题目，主要是处理状态重复的问题；运用哈希，将状态进一步处理；

<span style="font-size:14px;"># include <cstdio># include <cstring># include <iostream>using namespace std;int n,vis[400000],cnt[10],queue[400000],sum;char c[20],s[20];int id(char i){    switch(i)    {case 'A':    return 0;case 'T':    return 1;case 'C':    return 2;case 'G':    return 3;    }}int exchange(int a[]){    int sum=0,mul=1;    for(int i=n-1;i>=0;i--)    {        sum+=a[i]*mul;        mul*=4;    }    return sum;}void decode(int re,int a[]){    for(int i = n-1;i>=0;i--)    {        a[i] = re % 4;        re/=4;    }}int hash (int a[]){    int t=sum,rank=0;    int c[10];    memcpy(c,cnt,sizeof(c));     //复制字母出现的次数;    for(int i=0;i<n;i++)         //从第一个字母开始,开始那字典序排在它之前的字符串有哪些;    {        for(int j=0;j<a[i];j++)            if(c[j])    rank += t*c[j]/(n-i);     //这里是用的是全排列的方法计算的，可以展开看看，便于理解;t = t*c[a[i]]/(n-i);--c[a[i]];    }    return rank;}int main(){    //freopen("a.txt","r",stdin);    while(cin>>n&&n)    {        memset(vis,0,sizeof(vis));        memset(cnt,0,sizeof(cnt));        int current[20],target[20],i,j;        sum=1;        scanf("%s%s",c,s);        for(i=0;i<n;i++)        {            current[i]=id(c[i]);      //将字母转换为数字；            target[i]=id(s[i]);            sum*=i+1;                //计算当前N个无重复的字母的全排列;            cnt[current[i]]++;       //统计每个字母出现的次数;        }         int currentcode=exchange(current),targetcode=exchange(target);    //将数字转行为十进制;        for(i=0;i<4;i++)     //计算给出的字符串的全排列（去重之后）            for(j=1;j<=cnt[i];j++)                sum/=j;if(currentcode==targetcode)   { printf("0\n"); continue; }int tail=0,head=0,step=1,ans=-1;queue[tail++] = currentcode;vis[hash(current)] = 1;for(;head < tail && ans==-1;step++)    //开始广搜;{int size =tail - head;for(; size ;head++,size--)    //从每一层开始;{for(i=0;i<2;i++){decode(queue[head],current);     //将十进制数转换为四进制的；//进行两种交换;if(i==0)    swap(current[0],current[1]);else{j=current[0];for(int k=1;k<n;k++)current[k-1]=current[k];current[n-1]=j;}j=hash(current);    //求出当前则种状态的hash值;if(!vis[j]){vis[j]=1;currentcode=exchange(current);if(currentcode==targetcode){ans=step;break;}queue[tail++]=currentcode;}}}}printf("%d\n",ans);    }    getchar();    return 0;}</span>