[蓝桥杯][历届试题]九宫重排

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
输入第一行包含九宫的初态，第二行包含九宫的终态。

输出
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

基本思想在于：
使用bfs广度搜索，借用队列实现。
1）使用queue保存当前可能移动的所有状态
2）依次出队列再继续判断接下来的所有可能状态，插入队列
3) 对待每次的变化后的String，都需要保存当前的移动步数，这里用hashmap实现，每个键String 对应 一个值Integer（这个字符串的步数）
4)判断每一条变化的String是否与结果一致，若一致，则输出结果，否则继续
5)若直到最后的队列为空都没有结果，则输出-1

import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;


public class Main{
	
	public static void main(String[] args) {
		
		Scanner  sc = new Scanner(System.in);
		String str1 = sc.nextLine();
		String str2 = sc.nextLine();               
		
		int result = -1;
		HashMap<String, Integer> map = new HashMap<String,Integer>(); //用来存放移动的每一次String，以及当前步数，能够用来查重
		Queue<String> queue  = new LinkedList<String>(); //通过Queue实现广度遍历，使得存储的顺序是相邻的可移动方式
		
		map.put(str1, 0);
		queue.offer(str1);
		int[] move = {-3,+3,-1,1}; //九宫格中所有的移动方式
		while(result==-1) {
			
			
			str1 = queue.poll();if(null==str1) break;
			int temp = str1.indexOf(".");  //获取当前队列中String的“.”的位置
			
			for(int i=0;i<=3;i++) {
				int p = temp+move[i];//计算移动的步数
				if((p==2&&temp==3)||(p==3&&temp==2)||(p==5&&temp==6)||(p==6&&temp==5)) continue; //排除012345678的九宫格中 3和2；5和6的错误移动
				if(p>=0&&p<=8) { //判断移动是否超出边界
					
					 String change = str1;
					 char temp_char = change.charAt(p);
					 change = change.replace('.', '0');
					 change = change.replace(change.charAt(p), '.');
					 change = change.replace('0',temp_char); 
					 //以上是移动一次的结果
					 
					 if(change.equals(str2)) {   //判断是否相同，若相同，则返回结果
						 result = map.get(str1)+1;
					 }
					 if(!map.containsKey(change)) { //判断map中是否已经存在这个字符串，若没有，则存入
	
						 map.put(change, map.get(str1)+1);
						 queue.offer(change);
					 }
				}
			}
			
		}
		System.out.println(result);
	
	}
	
}