拆弹专家（密码BFS）

题目

拆弹专家
题目描述
外星人在地球内核种植了一颗反物质炸弹，但是把一个带密码的遥控器遗留在了地球上。
人类密码学家很快破解了该密码，但是时间不多，需要最快的时间解除该密码并解除炸弹。
程序员又来拯救世界了！
该密码由4位1~9的数字组成。
每步你可以

对任意一位数上拨或下拨。（9上拨变成1， 1上拨变成2，9下拨变成8）；
把相邻的两个数字交换位置（注意，最左边的数字和最右边的数字不能直接交换）；
你需要找到最少的步数输入正确的密码来解除危机！

输入说明
程序从当前路径下的data.txt文件中读取测试数据，有两行数据。
第一行4个数字，表示遥控器上当前显示的数字。
第二行4个数字表示专家破解出来的正确密码。

输出说明
解除炸弹所需要的最少步骤。

示例1
输入:

1234
2144
输出:

2
示例2
输入:

1111
9999
输出:

4

思路

1. 直接想到暴力遍历所有步骤，但是DFS出不来，那么就用BFS。
2. 先定义节点point，内有密码num和步骤数steps。对于每个密码先判断他是不是我们要的密码，如果不是就将它下面11次变化全部压入队列尾部，然后从队首取出下一个密码再判断。
3. 由于有很多重复操作，我们可以设置一个visited数组，将之前出现过的数字记录一下，下次出现直接pass，因为下次出现时，其步数一定大于等于上次。

代码

#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

const int MaxSize = 1e5;
bool vis[MaxSize];

bool isVisited(string num) {
    int tmp = std::stoi(num);
    if (vis[tmp]) return true;
    vis[tmp] = true;
    return false;
}

class point {
public:
    string num;
    int steps;

    point(string num, int steps) {
        this->num = num;
        this->steps = steps;
    }
};

void BFS(string s1, string s2) {
    list<point *> list;
    point* now = new point(s1, 0);
    point* tmp = NULL;

    while (now) {
        //cout << now->steps <<": " << now->num << endl;
        if (now->num == s2) break;
        for (int i = 0; i < s1.length() - 1; i++) {
            string tnum = now->num;
            char t = tnum[i];
            tnum[i] = tnum[i + 1];
            tnum[i + 1] = t;
            if (!isVisited(tnum)) {
                tmp = new point(tnum, now->steps + 1);
                list.push_back(tmp);
            }
        }
        for (int i = 0; i < s1.length(); i++) {
            string tnum = now->num;
            tnum[i] = (tnum[i] + 1 > '9') ? '1' : (tnum[i] + 1);
            if (!isVisited(tnum)) {
                tmp = new point(tnum, now->steps + 1);
                list.push_back(tmp);
            }
        }
        for (int i = 0; i < s1.length(); i++) {
            string tnum = now->num;
            tnum[i] = (tnum[i] - 1 < '1') ? '9' : (tnum[i] - 1);
            if (!isVisited(tnum)) {
                tmp = new point(tnum, now->steps + 1);
                list.push_back(tmp);
            }
        }
        delete(now);
        now = list.front();
        list.pop_front();
    }

    cout << now->steps << endl;
    
	while (!list.empty()) {
        delete(now);
        now = list.front();
        list.pop_front();
    }
}


int main() {
    
    string s1, s2;
    fstream file("data.txt");
    file >> s1 >> s2;

    BFS(s1, s2);

    system("pause");
    return 0;
}