uva1343 旋转的棋盘

题意是让我们把一个代码里表示的奇葩棋盘变换成一个状态
算法就是枚举的方法把所有的情况都表示出来 数据结构也不难 用一个数组表达表格就好了
搜索想知道最短的话用两种方法 一个是广搜bfs 我自己写的 那个判断最后状态我理解错了,以为只要四, 实际有八个,但是我代码还没改过来。
bfs在这里的问题是状态太多了以至于队列存不下 而且速度很慢,因为我们是一层搜完之后才搜下一层的 每个节点至多扩展出八个节点,指数一下还是很恐怖的。而且由于为了要表示三个字符的状态总数,如果直接保存三个数字的位置的话,有24!/(8!8!8!) = 9465511770 个状态 存不下 这时候就得想想怎么压缩了 首先 我们知道的是肯定有如此多的状态要存 不能缩小了 因此得考虑去除掉某些信息,我们据徐==继续使用位运算的方法思考,因为位运算通过进制转换并不会浪费仍状态,很自然想到把不需要关注的数字当成0好了,每次旋转的时候我们也只判断某个数字就行,这样做三次bfs就行了 这无疑费时又费力,怎么办呢? 这时候IDA的深度搜索的优势就体现出来了 因为不用遍历每一层 但是这种问题就是没有深度 就是说你转多少次都可以 但是我们可以通过迭代逐渐加深深度 然后在某个深度的某个节点大致判断一下要不要搜下去(剪枝) (PS埃及分数那道题无法进行深度方向的剪枝 但是需要对宽度剪枝 否则深度宽度都是无穷大了)(OJ上要改一下变量名 因为更=跟一些文件重复命名了数组move)

bfs

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

/*
      00    01
      02    03
04 05 06 07 08 09 10
      11    12
13 14 15 16 17 18 19
      20    21
      22    23
*/

const int move[8][7] = {
    {0, 2, 6, 11, 15, 20, 22},                 //A
    {1, 3, 8, 12, 17, 21, 23},                 //B
    {10, 9, 8, 7, 6, 5, 4},                    //C
    {19, 18, 17, 16, 15, 14, 13},              //D
    {23, 21, 17, 12, 8, 3, 1},                 //E
    {22, 20, 15, 11, 6, 2, 0},                 //F
    {13, 14, 15, 16, 17, 18, 19},              //G
    {4, 5, 6, 7, 8, 9, 10},                    //H
};

set visit;
int maple[24], grid[24], newgrid[24];
int queue[10000];
vector ans[10000];

int encode(int p[]){
    int code = 0;
    for(int i = 0; i < 24; i++){
        if(p[i]) code = code | (1< 9000) return -1;
        }
    }
    return -1;
}

int main(){
    while(scanf("%d", &maple[0]) == 1 && maple[0]){
        for(int i = 1; i < 24; i++)  scanf("%d", &maple[i]);
        int res = 200000;
        for(int select = 1; select <= 3; select++){
            for(int i = 0; i < 24; i++){
                if(maple[i] != select) grid[i] = 0;
                else grid[i] = 1;       
            }
//          printf("encode = %d\n", encode(grid));
//          decode(encode(grid), newgrid);
//          for(int i = 0; i < 24; i++) printf("%d ",newgrid[i]);
//          printf("\n");
//          for(int dir = 0; dir < 8; dir++){
//              memcpy(newgrid, grid, sizeof(grid));
//              for(int i = 0; i <= 5; i++) newgrid[move[dir][i]] = newgrid[move[dir][i+1]];
//              newgrid[move[dir][6]] = grid[move[dir][0]];
//              printf("direction %d\n", dir);
//              for(int i = 0; i < 24; i++) printf("%d ",newgrid[i]);
//              printf("\n");
//          }
            int flag = bfs();
            printf("flag=%d  ", flag);
            if(flag != -1){
                for(int i = 0; i < ans[flag].size(); i++) printf("%d ", ans[flag][i]);
            }
            printf("\n");
        }
        printf("ans = %d\n", res);
    }
    return 0;
} 

IDA

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

/*
      00    01
      02    03
04 05 06 07 08 09 10
      11    12
13 14 15 16 17 18 19
      20    21
      22    23

*/
const int move[8][7] = {
    {0, 2, 6, 11, 15, 20, 22},                 //A
    {1, 3, 8, 12, 17, 21, 23},                 //B
    {10, 9, 8, 7, 6, 5, 4},                    //C
    {19, 18, 17, 16, 15, 14, 13},              //D
    {23, 21, 17, 12, 8, 3, 1},                 //E
    {22, 20, 15, 11, 6, 2, 0},                 //F
    {13, 14, 15, 16, 17, 18, 19},              //G
    {4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}                    //H
};
const int back[8] = {5, 4, 7, 6, 1, 0, 3, 2};
const int center[8] = {6, 7, 8, 11, 12, 15, 16, 17};
char ans[100];
int maple[24];

bool is_final(){
    for(int i = 1; i < 8; i++) 
        if(maple[center[i]] != maple[center[0]]) return false;
    return true;
}
int h(){
    int dif[4];
    memset(dif, 0, sizeof(dif));
    for(int num = 1; num <= 3; num++)
        for(int i = 0; i < 8; i++)
            if(maple[center[i]] != num) dif[num]++;
    int res = 1000;
    for(int num = 1; num <= 3; num++)  res = min(res, dif[num]);
    return res;
}

void change(int dir){
    int temp;
    //int a = move[dir][0];
    temp = maple[move[dir][0]];
    for(int i = 0; i <= 5; i++)  maple[move[dir][i]] = maple[move[dir][i+1]];
    maple[move[dir][6]] = temp;
}

bool dfs(int d, int maxd){              //IDA框架
    if(is_final()){
        ans[d] = '\0';
        printf("%s\n", ans);
        return true;    
    } 
    if(d + h() > maxd)  return false;
    for(int dir = 0; dir < 8; dir++){
        ans[d] = 'A' + dir;
        change(dir);
        if(dfs(d+1, maxd))  return true;
        change(back[dir]);
    }
    return false;
}

int main(){
    while(scanf("%d", &maple[0]) && maple[0]){
        for(int i = 1; i < 24; i++)  scanf("%d", &maple[i]);
        if(is_final()) {
            printf("No moves needed\n");
        } else {
            int maxd;
            for( maxd = 1; ; maxd++){
                if(dfs(0, maxd)){
                    break;
                }
            }
        }
        printf("%d\n", maple[6]); 
    }
    return 0;
}

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