CodeForces 995E Number Clicker （双向bfs）

题意：给出起点数字u，和终点数字v，以及模数p，每次可以对u进行+1，-1，取反三种操作中的一种，求最少需要进行多少操作，并给出操作过程。

题解：双向bfs
时限和范围原因，考虑双向bfs，从起点和终点分别出发。
题目给出最多200次操作，可以剪枝。

注意从终点出发是反操作，加减要互换。
1e9的数据，用map记录访问和路径。

存储路径用vector还是稍慢，用数组会快一点。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
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#include
#define ll long long
using namespace std;
int u, v, mod, nxt, st, ed, se;
vector<int> vv;
map<int, int> vis1, vis2, fa, bu;
ll fastpow(ll base, ll n, ll mod) {
	ll ans = 1;
	while (n) {
		if (n & 1) ans *= base % mod, ans %= mod;
		base *= base, base %= mod;
		n >>= 1;
	}
	return ans % mod;
}
void bfs() {
	queue<pair<int, int> > p, q;
	p.push(make_pair(u, 0)); vis1[u] = 1;
	q.push(make_pair(v, 0)); vis2[v] = 1;
	while (!p.empty() || !q.empty()) {
		if (!p.empty()) {
			int x = p.front().first;
			int y = p.front().second;
			p.pop();
			if (y >= 200) continue;
			//1
			nxt = (x + 1) % mod;
			if (vis2[nxt]) { st = x; ed = nxt; se = 1; break; }
			if (!vis1[nxt]) { vis1[nxt] = 1; fa[nxt] = x; bu[nxt] = 1; p.push(make_pair(nxt, y + 1)); }
			//2
			nxt = (x + mod - 1) % mod;
			if (vis2[nxt]) { st = x; ed = nxt; se = 2; break; }
			if (!vis1[nxt]) { vis1[nxt] = 1; fa[nxt] = x; bu[nxt] = 2; p.push(make_pair(nxt, y + 1)); }
			//3
			nxt = fastpow(x, mod - 2, mod);
			if (vis2[nxt]) { st = x; ed = nxt; se = 3; break; }
			if (!vis1[nxt]) { vis1[nxt] = 1; fa[nxt] = x; bu[nxt] = 3; p.push(make_pair(nxt, y + 1)); }
		}
		if (!q.empty()) {
			int x = q.front().first;
			int y = q.front().second;
			q.pop();
			if (y >= 200) continue;
			//1
			nxt = (x - 1 + mod) % mod;
			if (vis1[nxt]) { st = nxt; ed = x; se = 1; break; }
			if (!vis2[nxt]) { vis2[nxt] = 1; fa[nxt] = x; bu[nxt] = 1; q.push(make_pair(nxt, y + 1)); }
			//2
			nxt = (x + 1) % mod;
			if (vis1[nxt]) { st = nxt; ed = x; se = 2; break; }
			if (!vis2[nxt]) { vis2[nxt] = 1; fa[nxt] = x; bu[nxt] = 2; q.push(make_pair(nxt, y + 1)); }
			//3
			nxt = fastpow(x, mod - 2, mod);
			if (vis1[nxt]) { st = nxt; ed = x; se = 3; break; }
			if (!vis2[nxt]) { vis2[nxt] = 1; fa[nxt] = x; bu[nxt] = 3; q.push(make_pair(nxt, y + 1)); }
		}
	}
}
void findp(int x) {
	if (x == u) return;
	findp(fa[x]);
	vv.push_back(bu[x]);
}
void findq(int x) {
	if (x == v) return;
	vv.push_back(bu[x]);
	findq(fa[x]);
}
int main() {
	scanf("%d%d%d", &u, &v, &mod);
	bfs();
	findp(st);
	vv.push_back(se);
	findq(ed);
	int si = vv.size();
	printf("%d\n", si);
	for (int i = 0; i < si; i++) printf("%d ", vv[i]);
	return 0;
}