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vijos P1360 八数码问题

2018年04月24日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1637字 ⁄ 字号 评论关闭

背景

Yours和zero在研究A*启发式算法.拿到一道经典的A*问题,但是他们不会做,请你帮他们.

描述

在3×3的棋盘上,摆有八个棋子,每个棋子上标有1至8的某一数字。棋盘中留有一个空格,空格用0来表示。空格周围的棋子可以移到空格中。要求解的问题是:给出一种初始布局(初始状态)和目标布局(为了使题目简单,设目标状态为123804765),找到一种最少步骤的移动方法,实现从初始布局到目标布局的转变。

格式

输入格式

输入初试状态,一行九个数字,空格用0表示

输出格式

只有一行,该行只有一个数字,表示从初始状态到目标状态需要的最少移动次数(测试数据中无特殊无法到达目标状态数据)

样例1

样例输入1[复制]

283104765

样例输出1[复制]

4

题解

A*,上次《骑士精神》是好久以前的了,现在大概理解更深了,大约要自己假设一个可行解(为了最优可以从小到大枚举之类的),至于枚举的上下界,可以大约估计偷笑因为有个东西叫“估价函数”。在dfs中也掰一掰,决定是否搜索即可。

 

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#define maxans 100//4*3*3*3=98
using namespace std;
int a[3][3],sx,sy,ans;
char ch[15];
int b[3][3]={{1,2,3},
             {8,0,4},
             {7,6,5}
			},
	xd[9]={1,0,0,0,1,2,2,2,1},
	yd[9]={1,0,1,2,2,2,1,0,0};
int xx[4]={0,0,1,-1},yy[4]={1,-1,0,0};
void init()
{
	scanf("%s",ch);
	int i;
	for(i=0;i<9;i++)
	   {a[i/3][i%3]=ch[i]-'0';
	    if(a[i/3][i%3]==0) {sx=i/3; sy=i%3;}
	   }
}
bool check(int A[3][3])
{
	int i,j;
	for(i=0;i<3;i++)
	for(j=0;j<3;j++)
	   {if(A[i][j]!=b[i][j]) return false;}
	return true;
}
bool eval(int A[3][3],int x,int y,int s,int tot)
{
	int i,j,ct=0;
	for(i=0;i<3;i++)
	for(j=0;j<3;j++)
	   {if(i==x&&j==y) continue;
		ct+=abs(i-xd[A[i][j]])+abs(j-yd[A[i][j]]);
		if(ct+s>tot) return false;
	   }
	return true;
}
void dfs(int A[3][3],int xn,int yn,int ct,int tot)
{
	if(ct==tot)
	   {if(check(A)) ans=1;
	    return ;
	   }
	if(ans) return;
	int i,xt,yt;
	for(i=0;i<4;i++)
	   {xt=xn+xx[i]; yt=yn+yy[i];
	    if(xt<0||yt<0||xt>2||yt>2) continue;
	    swap(A[xn][yn],A[xt][yt]);
	    if(eval(A,xt,yt,ct,tot)) dfs(A,xt,yt,ct+1,tot);
	    swap(A[xn][yn],A[xt][yt]);
	   }
}
int main()
{
	init();
	int i,j,minb=0;
	for(i=0;i<3;i++)
	for(j=0;j<3;j++)
	   {if(i==sx&&j==sy) continue;
		minb+=abs(i-xd[a[i][j]])+abs(j-yd[a[i][j]]);
	   }
	for(i=minb;i<=maxans;i++)
	   {dfs(a,sx,sy,0,i);
	    if(ans) {printf("%d\n",i); break ;}
	   }
	return 0;
}

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