poj 1077 bfs+hash(康托扩展)

八数码问题：bfs实现....

  1 #include <iostream>

  2 #include <cstdio>

  3 #include <cstring>

  4 #include <string>

  5 #include <algorithm>

  6 #include <cmath>

  7 #include <queue>

  8 

  9 using namespace std;

 10 

 11 #define MAXN 363000  //9!==326880

 12 

 13 struct node

 14 {

 15     int s[9];//当前状态

 16     int loc;//'0'的位置。。。即'x'的位置

 17     int stat;//康托展开的hash值

 18     string path;//路径

 19 };

 20 int fac[]={1,1,2,6,24,120,720,5040,40320,362880};//

 21 //         0!1!2!3!4!  5!  6!   7!  8!     9!

 22 int dir[4][2]={-1,0,1,0,0,-1,0,1};//udlr

 23 char index[5]="udlr";

 24 int aim=322561;//123456780对应的hash值

 25 string path;//路径

 26 bool vis[MAXN];

 27 node st;

 28 

 29 int cantor(const int *s){ //康托展开求序列的hash值

 30     int sum=0;

 31     for(int i=0;i<9;i++){

 32         int num=0;

 33         for(int j=0;j<i;j++)

 34             if(s[j]>s[i])

 35                num++;

 36         sum+=(num*fac[i]);

 37     }

 38     return sum+1;

 39 }

 40 

 41 bool isok(int x,int y)

 42 {

 43     if(x<0 || x>2 || y>2 || y<0)

 44         return false;

 45     return true;

 46 }

 47 

 48 bool bfs()

 49 {

 50     memset(vis,0,sizeof(vis));

 51     queue<node>q;

 52     node cur,tmp;

 53     q.push(st);

 54     vis[st.stat]=1;

 55     while(!q.empty())

 56     {

 57         cur=q.front();

 58         q.pop();

 59         int x=cur.loc/3,y=cur.loc%3;

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

 61         {

 62             int tx=x+dir[i][0],ty=y+dir[i][1];

 63             if(!isok(tx,ty))

 64                 continue;

 65             tmp=cur;

 66             tmp.loc=tx*3+ty;//'0'移动到该位置

 67             tmp.s[cur.loc]=tmp.s[tmp.loc];//操作，把现在的'0'的原值移动到原图的'0'位置处

 68             tmp.s[tmp.loc]=0;

 69             tmp.stat=cantor(tmp.s);//取hash

 70             if(!vis[tmp.stat])

 71             {

 72                 vis[tmp.stat]=1;

 73                 tmp.path=cur.path+index[i];

 74                 if(tmp.stat==aim)

 75                 {

 76                     path=tmp.path;

 77                     return true;

 78                 }

 79                 q.push(tmp);

 80             }

 81         }

 82     }

 83     return 0;

 84 }

 85 

 86 int main()

 87 {

 88     char buf[256];

 89     while(gets(buf))

 90     {

 91         int len=strlen(buf);

 92         int cnt=0;

 93         for(int i=0;i<len;i++)

 94         {

 95             if(buf[i]>='1' && buf[i]<='9')

 96             {

 97                 st.s[cnt++]=buf[i]-'0';

 98             }

 99             else if(buf[i]=='x')

100             {

101                 st.s[cnt]=0;

102                 st.loc=cnt++;

103             }

104         }

105         st.stat=cantor(st.s);

106         if(st.stat==aim)

107         {

108             puts("");

109             continue;

110         }

111         if(bfs())

112             cout<<path<<endl;

113         else

114             puts("unsolvable");

115     }

116     return 0;

117 }