转盘游戏[XDU1006]

Problem 1006 - 转盘游戏

Time Limit: 1000MS   Memory Limit: 65536KB   Difficulty:
Total Submit: 87  Accepted: 42  Special Judge: No

Description

　　wm最近喜欢上一种无聊的转盘解锁游戏，他每天都会为这游戏消磨上三个小时的时间。这游戏由三个正六边形拼成，拼成后一共有13个点，其中有4个黑点和9个白点，如下图。每一步可以顺时针或逆时针转动三个六边形的任意一个60度，转动时六边形的顶点也会相应转动，而这游戏的目的是把四个黑点都转到中间（图中最后一个状态）。这是一个很简单的游戏，想达到游戏目的并不难，但wm觉得这样没挑战性，他决定对于任意一个初始状态，用最少的步数去玩这个游戏。

Input

　　输入包含多组数据（500组），EOF结束。
　　每组数据都只有一行13个字符的01串，以从上到下，从左到右的点的顺序表示初始状态（这个由三个正六边形拼成图形最上面一排两个点编号为1 2，第二排三个点编号为3 4 5，依此类推，最后一个点编号为13。第一组样例为上图的初始状态），其中1表示黑点0表示白点。

Output

　　每组数据输出一行，解出游戏需要的最小步数。

Sample Input

0000000101011
1011000001000

Sample Output

3
2

Hint

 

Source

2010.04内部测试赛

#include<stdio.h>

#include<string.h>

#include<queue>

using namespace std;

struct node

{

    int step;

    int state[14];

};

int shift[3][6]={{1,4,7,9,6,3},{2,5,8,10,7,4},{7,10,12,13,11,9}};

char str[20];

bool f[5000];

int encode(node x)

{

    int i,ans=0;

    for (i=1;i<=13;i++) ans=ans*2+x.state[i];

    return ans;

}

bool finish(node x)

{

    if (x.state[4]==0) return false;

    if (x.state[7]==0) return false;

    if (x.state[9]==0) return false;

    if (x.state[10]==0) return false;

    return true;

}

int bfs()

{

    queue<node> q;

    while (!q.empty()) q.pop();

    memset(f,false,sizeof(f));

    node s,tmp;

    int i,j,t;

    for (i=1;i<=13;i++) s.state[i]=str[i]-48;

    s.step=0;

    q.push(s);

    f[encode(s)]=true;

    while (!q.empty())

    {

        s=q.front();

        q.pop();

        if (finish(s)) return s.step;

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

        {

            tmp=s;

            for (j=0;j<6;j++) tmp.state[shift[i][(j+1)%6]]=s.state[shift[i][j]];

            tmp.step++;

            t=encode(tmp);

            if (!f[t])

            {

                f[t]=true;

                q.push(tmp);

            }

                //shift[i][(j+1)%6]<-shift[i][j]

            tmp=s;

            for (j=0;j<6;j++) tmp.state[shift[i][(j+5)%6]]=s.state[shift[i][j]];

            tmp.step++;

            t=encode(tmp);

            if (!f[t])

            {

                f[t]=true;

                q.push(tmp);

            }

                //shift[i][j]->shift[i][(j+5)%6]

        }

    }

    return -1;

}

int main()

{

    while (scanf("%s",&str[1])!=EOF)

    {

        scanf("%s",&str[1]);

        int ans=bfs();

        printf("%d\n",ans);

    }

    return 0;

}