蓝桥杯-由卡片换位引发的优化问题

卡片问题，之前的我的代码使用的是map，搜索效率不高。

现由群里的一位大牛给出的一个由（康拓展开的状态编码优化算法）

感谢这位“追梦”大牛

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

//状态结构体
struct State
{
 int value[6];
 int dist;
};

int be,en;  //be表示A所在位置,en代表B所在位置

int fact[6];  //用于初始化阶乘的值
//阶乘值的初始化
void init()
{
 int i;
 fact[0]=1;
 for(i=1;i<6;i++)
  fact[i]=fact[i-1]*i;
}

int dp[6][6];  //动态规划，用于记录小于的个数（这里可以进一步优化，因为多余1个的数只有0），不失一般性，这里用dp[i][j]记录下标i的数后面数字j的个数
//dp数组的初始化
void getLessNum(int s[])
{
 int i,j;
 memset(dp,0,sizeof(dp));
 for(i=4;i>=0;i--)
 {
  for(j=0;j<4;j++)
   dp[i][j]+=dp[i+1][j];
  dp[i][s[i+1]]++;
 }
}

//这是将状态编码的方法，返回编码值，利用康托展开
int getMass(int s[])
{
 int i,j,ret=0,div=1,less=0;
 getLessNum(s);
 for(i=0;i<5;i++)
 {
  less=0;
  div=1;
  for(j=0;j<4;j++) if(s[i]>j)
  {
   div*=fact[dp[i][j]];
   less+=dp[i][j];
  }
  ret+=less*fact[5-i]/div;
 }
 return ret;
}

//这里是将对应编码转化为对应的状态，即逆康托
State massToState(int mass)
{
 int i=0,j,be=0,tmass=mass;
 State ret;
 int num[4]={3,1,1,1};
 while(i<6)
 {
  for(j=be;j<=3;j++) if(num[j])
  {
   int tnum;
   if(!j) tnum=fact[5-i]/fact[num[j]-1];
   else tnum=fact[5-i]/fact[num[0]];
   if(tnum>=tmass)
   {
    ret.value[i]=j;
    num[j]--;
    i++;
    break;
   }
   else
   {
    tmass-=tnum;
   }
  }
 }
 return ret;
}

bool vis[120];  //这是判重数组，因为总状态数即A(6,6)/A(3,3)=120种

//这里是bfs的方向偏移数组
int dx[4]={-1,0,1,0}; 
int dy[4]={0,1,0,-1};

//这里判断(x,y)是否是合法的点
bool isExceed(int x,int y)
{
 return x>=0&&x<2&&y>=0&&y<3;
}

queue q;  //bfs所用队列，这里用STL的queue实现

//bfs广度优先搜索，如果不能达到则返回-1
int bfs(int s_b[],int beMass)
{
 int i,j;
 memset(vis,false,sizeof(vis));
 State b;
 for(i=0;i<6;i++) b.value[i]=s_b[i];
 b.dist=0;
 vis[beMass]=true;
 q.push(b);
 while(!q.empty())
 {
  State n=q.front();
  q.pop();
  if(n.value[be]==2&&n.value[en]==1)
   return n.dist;
  for(i=0;i<6;i++) if(n.value[i]==3) break;
  int nx=i/3;
  int ny=i%3;
  for(j=0;j<4;j++)
  {
   int cnx=nx+dx[j];
   int cny=ny+dy[j];
   if(!isExceed(cnx,cny)) continue;
   int cni=cnx*3+cny;
   State np=n;
   int t=np.value[i];
   np.value[i]=np.value[cni];
   np.value[cni]=t;
   int cnMass=getMass(np.value);
   if(!vis[cnMass])
   {
    vis[cnMass]=true;
    np.dist=n.dist+1;
    q.push(np);
   }
  }
 }
 return -1;
}

int main()
{
 //freopen("test.in","r",stdin);
 int state_begin[6],i,j;
 char str[10];
 for(i=0;i<2;i++)
 {
  gets(str);
  for(j=0;j<3;j++)
  {
   if(str[j]=='A') {state_begin[3*i+j]=1;be=3*i+j;}
   else if(str[j]=='B') {state_begin[3*i+j]=2;en=3*i+j;}
   else if(str[j]==' ') state_begin[3*i+j]=3;
   else state_begin[3*i+j]=0;
  }
 }
 init();
 getLessNum(state_begin);
 int mass=getMass(state_begin);
 int ans=bfs(state_begin,mass);
 if(ans!=-1) printf("%d\n",ans);
 else printf("Impossible\n");
 return 0;
}