历届试题 九宫重排 (bfs 八数码问题)

问题描述

　　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。

输入格式

　　输入第一行包含九宫的初态，第二行包含九宫的终态。

输出格式

　　输出最少的步数，如果不存在方案，则输出-1。

样例输入

12345678.
123.46758

样例输出

3

样例输入

13524678.
46758123.

样例输出

22

这题困扰我很久 网站找了些八数码的代码看看,什么哈希太深奥了,看不懂阿,后来找到了一段比较好理解的

代码:

#include "iostream"
#include "algorithm"
#include "vector"
#include "set"
#include "string.h"
#include "ctype.h"
#define M 1000000
using namespace std;

typedef int type[9];
type qs[M];
type mb;
int front,rear;
int dir[4][2]={-1,0,0,-1,0,1,1,0};
int dis[M]={0}; 
set vis; //容器，存储不同的值 
int panchong(int x)
{
	int i,sum=0;
	for (i=0; i<9; i++)
	{
		sum = sum*10+qs[x][i];
	}
	if (vis.count(sum)) //容器中有相同 
	{
		return 0;
	}
	vis.insert(sum);//插入容器 
	return 1;
}
int bfs()
{
	front = 1;
	rear = 2;
	int i,j,k=0,c,x,y,xx,yy;
	while (front < rear)
	{
		type &s = qs[front]; //s指向qs[front] 
		if (memcmp(s,mb,sizeof(mb)) == 0)
		{
			return front;
		}
		for (k=0; k<9; k++)
		{
			if (s[k]==0)
			 break;
		}
		x = k/3;
		y = k%3; // 转成二维数组
		for (i=0; i<4; i++)
		{
			xx = x+dir[i][0];
			yy = y+dir[i][1];
			if(xx>=0 && xx<3 && yy>=0 && yy<3)
			{
				type &t = qs[rear];//t指向qs[rear] 
				memcpy(t,s,sizeof(s));
				t[k] = s[xx*3+yy]; //交换空格与数字位置 
				t[xx*3+yy] = s[k];
				if (panchong(rear))//得到新的图进行判断重复 
				{
					dis[rear] = dis[front]+1;
					rear++;
				}
			}
		}
		front++;
	}
	return -1; 
}
int main()
{
	int i,j,cnt;
	char ch[10],ch2[10];
	scanf("%s%s",ch,ch2); 
	for (i=0; i<9; i++)
	{
		ch[i]<='8'&&ch[i]>='0' ? qs[1][i]=ch[i]-'0' : qs[1][i]=0; 
	}
	for (i=0; i<9; i++)
	{ 
		ch2[i]<='8'&&ch2[i]>='0' ? mb[i]=ch2[i]-'0' : mb[i]=0;
	} 
	cnt = bfs();
	if(cnt>0)
	{
		cout<