题 1426: [蓝桥杯][历届试题]九宫重排(Java解)

题目：
如下面第一个图的九宫格中，放着 1~8 的数字卡片，还有一个格子空着。与空格子相邻的格子中的卡片可以移动到空格中。经过若干次移动，可以形成第二个图所示的局面。

我们把第一个图的局面记为：12345678.
把第二个图的局面记为：123.46758
显然是按从上到下，从左到右的顺序记录数字，空格记为句点。
本题目的任务是已知九宫的初态和终态，求最少经过多少步的移动可以到达。如果无论多少步都无法到达，则输出-1。

分析：此题用到了bfs和面向对象的思想。用数组，集合等来模拟查找过程。

代码：

package Test;



import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;


public class test {
     
	public static String start,end;
	public static int x1,y1; // 空白格子的初始坐标
	public static int[][] move = {
     {
     -1,0},{
     1,0},{
     0,-1},{
     0,1}};  //模拟空白格上下左右移动是坐标的变化
	public static HashSet<String> set = new HashSet<String>();//储存每一步的整体状态，用于判断该状态是否出现过。
	static class Move{
      //面向对象思想，将整个状态封装成一个类。
		public int x; //当前状态空白格的横坐标
		public int y; //当前状态空白格的纵坐标
		public int step; //从初始态到当前这个状态所经过的总步数
		public String temp; //当前状态
		public Move(int x,int y,int step,String temp){
     
			this.x = x;
			this.y = y;
			this.step = step;
			this.temp = temp;
		}
	}
	
	public void bfs(){
     
		for (int i = 0; i < start.length(); i++) {
       //找到初始状态的空白格坐标
			if(start.charAt(i)=='.'){
     
				x1 = i/3;
				y1 = i%3;
			}
		}
		ArrayList<Move> list = new ArrayList<Move>(); //bfs模拟队列
		list.add(new Move(x1,y1,0,start));
		set.add(start);
		while(!list.isEmpty()){
       
			Move now = list.get(0);
			list.remove(0);
			if(now.temp.equals(end)){
     
				System.out.println(now.step);
				return;
			}
			for (int i = 0; i < 4; i++) {
       //模拟上下左右移动的情况
				int x = now.x+move[i][0];
				int y = now.y+move[i][1];
				if(x<0 || x>2 || y<0 || y>2)  //判断是否越界  越界则舍去这一步继续
					continue;
				int step = now.step+1;
				char n = now.temp.charAt(x*3+y);
				String temp0 = now.temp;
				temp0 = temp0.replace(n, '-');
				temp0 = temp0.replace('.', n);
				temp0 = temp0.replace('-', '.');
				if(!set.contains(temp0)){
       //判断该步是否出现过，出现过则直接舍去，因为这个必定不是最优，之前已经有步骤到达过。
					set.add(temp0);
					list.add(new Move(x,y,step,temp0));
				}
			}
		}
		System.out.println("-1");
		return;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
     
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		 start = in.next();
		 end = in.next();
		test t = new test();
		t.bfs();
	}
}