POJ 1077（HDU 1043）Eight（八数码DBFS）

来源：互联网发布：松岗卓翼科技工资算法编辑：程序博客网时间：2024/04/28 00:03
////  main.cpp//  Richard////  Created by 邵金杰 on 16/9/11.//  Copyright © 2016年 邵金杰. All rights reserved.//#include<iostream>#include<cstdio>#include<cstring>#include<set>#include<algorithm>using namespace std;const int maxn=400000;int ha[9]={1,1,2,6,24,120,720,5040,40320};int End[9]={1,2,3,4,5,6,7,8,0};char result[maxn];struct node{    int sta[9];    int fa;    char move;    int hash;    node(int fa,char move,int hash):fa(fa),move(move),hash(hash) {};    node() {};};node myQueue[2][maxn];int qHead[2],qTail[2];char moves[5]="uldr";int dx[4]={-1,0,1,0};int dy[4]={0,-1,0,1};int matchingstatus;int matchingQ;int contor(int a[9]){    int res=0,k;    for(int i=0;i<9;i++)    {        k=0;        for(int j=i+1;j<9;j++)        {            if(a[i]>a[j]) k++;        }        res+=k*ha[9-i-1];    }    return res;}bool equal(int a[9]){    int times=0;    for(int i=0;i<9;i++)    {        if(a[i]==0) continue;        for(int j=i+1;j<9;j++)        {            if(a[j]==0) continue;            if(a[i]>a[j]) times++;        }    }    return times&1;}bool inside(int x,int y){    return x<0||x>2||y<0||y>2;}bool DBFS(int a[9]){    set<int> expand[2];    int starthash=contor(a);    int endhash=contor(End);    for(int i=0;i<2;i++){        qHead[i]=0;qTail[i]=1;    }    myQueue[0][0]=node(-1,0,starthash);    for(int i=0;i<9;i++) myQueue[0][0].sta[i]=a[i];    expand[0].insert(starthash);    myQueue[1][0]=node(-1,0,endhash);    for(int i=0;i<9;i++) myQueue[1][0].sta[i]=End[i];    expand[1].insert(endhash);    int qNo,vqNo;    while(qHead[0]!=qTail[0]||qHead[1]!=qTail[1])    {        if(qHead[0]==qTail[0]) qNo=1;        else if(qHead[1]==qTail[1]) qNo=0;        else{            if(qTail[0]-qHead[0]<=qTail[1]-qHead[1]) qNo=0;            else qNo=1;        }        vqNo=1-qNo;        node now=myQueue[qNo][qHead[qNo]];        if(expand[vqNo].find(now.hash)!=expand[vqNo].end())        {            matchingstatus=now.hash;            matchingQ=qNo;            return true;        }        else{            for(int i=0;i<4;i++)            {                int pos;                for(int j=0;j<9;j++)                    if(now.sta[j]==0) {pos=j;break;}                int x=pos/3+dx[i],y=pos%3+dy[i];                if(inside(x,y)) continue;                int npos=x*3+y;                memcpy(a,now.sta,sizeof(int)*9);                swap(a[pos],a[npos]);                node next(qHead[qNo],moves[i],contor(a));                memcpy(next.sta,a,sizeof(int)*9);                if(expand[qNo].find(next.hash)!=expand[qNo].end()) continue;                expand[qNo].insert(next.hash);                myQueue[qNo][qTail[qNo]]=next;                qTail[qNo]++;            }            qHead[qNo]++;        }    }    return false;}inline char ReverseMove(char c) {    if(c=='u') return 'd';    if(c=='d') return 'u';    if(c=='l') return 'r';    if(c=='r') return 'l';    return 0;}int main(){    char buf[100];    while(gets(buf))    {        int a[9],k=0;        int len=(int)strlen(buf);        for(int i=0;i<len;i++)        {            if(buf[i]=='x') {a[k]=0;k++;}            if(buf[i]>='1'&&buf[i]<='9') {a[k]=buf[i]-'0';k++;}        }        if(equal(a))        {            printf("unsolvable\n");            continue;        }        if(DBFS(a))        {            int move=0;            int pos=0;            if(matchingQ==0) pos=qHead[0];            else{                for(int i=0;i<qTail[0];i++){                    if(myQueue[0][i].hash==matchingstatus) {pos=i;break;}                }            }            do{                if(pos){                    result[move++]=myQueue[0][pos].move;                    pos=myQueue[0][pos].fa;                }            }while(pos);            reverse(result,result+move);            if(matchingQ==0) {                for(int i=0;i<qTail[1];i++){                    if(myQueue[1][i].hash==matchingstatus) {pos=i;break;}                }            }            else pos=qHead[1];            do{                if(pos){                    result[move++]=ReverseMove(myQueue[1][pos].move);                    pos=myQueue[1][pos].fa;                }            }while(pos);            for(int i=0;i<move;i++)                cout<<result[i];            cout<<endl;        }        else        {            cout << "unsolvable" << endl;        }    }    return 0;}
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