HDU 3278 Puzzle (蛋疼。。。。）

Puzzle

Time Limit : 6000/3000ms (Java/Other)   Memory Limit : 32768/32768K (Java/Other)

Total Submission(s) : 15   Accepted Submission(s) : 8

Problem Description

  One day, Resty gets a very interesting puzzle. Eve said that she will make a cake for Resty if he solved this puzzle, so Resty asks you to help him to solve the puzzle as soon as possible.     As the figure, the puzzle is a rectangle divided into 4 * 6 = 24 squares. Each cell has a color of white / black/ grey. There are exactly 8 cells of each color. Our purpose is to make the middle 8 cells(which are not on the edge) have the same color by minimal steps.  
Each step, you could choose a row or a column to shift it for 1 bit. As following: Now, given the puzzle, you should help Resty find the minimal steps he must use to solve it.

 

 

Input

The first line is a number T, the number of test case. Each case contains 4 lines, each line contains a 6-length string, describe a puzzle. B for black color, W for white and G for grey.

 

 

Output

For each test, output on line in the Format “Case ID: ANS”, ANS should be the minimal number of steps to solve the puzzle.

 

 

Sample Input

3 GWGGWW BBBBBW GBBBGW WGGGWW GWGGWW BWBBBB GBBBGW WGGGWW WWWWWW BGGGGB WGGGGW BBBBBB

 

 

Sample Output

Case 1: 2

Case 2: 3

Case 3: 0

 

 

Author

Resty

 

 

Source

HDOJ Monthly Contest – 2010.01.02

 

 

题意很简单， 给一个4X6的矩形，其中又white ，blank ， grey 三种颜色各有8个格子 ，给定一个初始状态，求用最少的操作次数将图形变化为中间的8个格子颜色相同。

分析：一开始想到了IDA* ， 但是这题IDA* 是不行的， 原因我也不知道是为什么。 因为用三种颜色，在状态压缩的时候3^24显然会超内存，但是2^24不会超，这里用了一个很巧妙的预处理：从最终的状态开始考虑，即中间的8个格子都是一种颜色，这时旁边的两种颜色都可以看作一种颜色，因为它们对中间的颜色来说都是无关的，因此就可以将状态压缩到2^24，2kw。 预处理从最终的状态能到达的状态，并记录下step ， 因为有2Kw个状态，直接用int存step会超内存， 这里用char来代替int数组使用。。 最后1500ms水过。。

 

 

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<cstring>

#include<queue>



using namespace std;



const int maxn=17000000;



struct node{

    int maze[4][6];

    int Zip(){

        int res=0;

        for(int i=0;i<4;i++)

            for(int j=0;j<6;j++){

                res<<=1;

                res+=maze[i][j];

            }

        return res;

    }

    void ReZip(int res){

        for(int i=3;i>=0;i--)

            for(int j=5;j>=0;j--){

                maze[i][j]=res&1;

                res>>=1;

            }

    }

}s,t;



void L_move(int si){

    int i,j;

    for(i=0;i<4;i++){

        if(si!=i){

            for(j=0;j<6;j++)

                t.maze[i][j]=s.maze[i][j];

        }else{

            for(j=0;j<5;j++)

                t.maze[i][j]=s.maze[i][j+1];

            t.maze[i][5]=s.maze[i][0];

        }

    }

}



void R_move(int si){

    int i,j;

    for(i=0;i<4;i++){

        if(si!=i){

            for(j=0;j<6;j++)

                t.maze[i][j]=s.maze[i][j];

        }else{

            for(j=5;j>0;j--)

                t.maze[i][j]=s.maze[i][j-1];

            t.maze[i][0]=s.maze[i][5];

        }

    }

}



void U_move(int sj){

    int i,j;

    for(j=0;j<6;j++){

        if(sj!=j){

            for(i=0;i<4;i++)

                t.maze[i][j]=s.maze[i][j];

        }else{

            for(i=0;i<3;i++)

                t.maze[i][j]=s.maze[i+1][j];

            t.maze[3][j]=s.maze[0][j];

        }

    }

}



void D_move(int sj){

    int i,j;

    for(j=0;j<6;j++){

        if(sj!=j){

            for(i=0;i<4;i++)

                t.maze[i][j]=s.maze[i][j];

        }else{

            for(i=3;i>0;i--)

                t.maze[i][j]=s.maze[i-1][j];

            t.maze[0][j]=s.maze[3][j];

        }

    }

}



char step[maxn]; //用int会超内存！！！！！！！！！！



void BFS(){

    memset(s.maze,0,sizeof(s.maze));

    memset(t.maze,0,sizeof(t.maze));

    for(int i=1;i<=2;i++)

        for(int j=1;j<=4;j++){

            s.maze[i][j]=1;

            t.maze[i][j]=1;

        }

    int szip,nzip=s.Zip();

    memset(step,-1,sizeof(step));

    queue<int> q;

    while(!q.empty())

        q.pop();

    q.push(nzip);

    step[nzip]=0;

    while(!q.empty()){

        nzip=q.front();

        q.pop();

        s.ReZip(nzip);

        for(int i=0;i<4;i++){

            R_move(i);

            szip=t.Zip();

            if(step[szip]==-1){

                step[szip]=step[nzip]+1;

                q.push(szip);

            }



            L_move(i);

            szip=t.Zip();

            if(step[szip]==-1){

                step[szip]=step[nzip]+1;

                q.push(szip);

            }

        }

        for(int i=0;i<6;i++){

            U_move(i);

            szip=t.Zip();

            if(step[szip]==-1){

                step[szip]=step[nzip]+1;

                q.push(szip);

            }



            D_move(i);

            szip=t.Zip();

            if(step[szip]==-1){

                step[szip]=step[nzip]+1;

                q.push(szip);

            }

        }

    }

}



void Solve(int x){

    for(int i=0;i<4;i++)

        for(int j=0;j<6;j++)

            if(s.maze[i][j]==x)

                t.maze[i][j]=1;

            else

                t.maze[i][j]=0;

}



int main(){



    //freopen("input.txt","r",stdin);



    int T,res;

    BFS();

    char map[6];

    scanf("%d",&T);

    int cases=0;

    while(T--){

        int i,j;

        for(i=0;i<4;i++){

            scanf("%s",map);

            for(j=0;j<6;j++){

                if(map[j]=='W')

                    s.maze[i][j]=0;

                else if(map[j]=='B')

                    s.maze[i][j]=1;

                else

                    s.maze[i][j]=2;

            }

        }

        res=maxn;

        for(i=0;i<3;i++){

            Solve(i);

            int nzip=t.Zip();

            if(res>step[nzip])

                res=step[nzip];

        }

        printf("Case %d: %d\n",++cases,res);

    }

    return 0;

}