暑假集训专题训练1::搜索 行列转换问题 初识双向广搜
从两个方向分别扩展，效率果然好很多^_^总算对双广有点了解了，再做点题应该就会熟悉了吧
#include
<
iostream
>
#include
<
algorithm
>
#include
<
map
>
#include
<
queue
>
using
namespace
std;
bool
can;
int
m,n,ans;
struct
KEY
{
int a[10]; bool operator <(KEY o) const
{ for(int i=0;i<m;i++) if(a[i]!=o.a[i]) return a[i]<o.a[i]; return false;
}
}
;
struct
NODE
{ int a[10]; int step;}
;KEY key;NODE s,t;map
<
KEY,
int
>
Front_Hash,Back_Hash;map
<
KEY,
int
>
::iterator it;queue
<
NODE
>
Front_Q,Back_Q;
int
input(
int
a[])
//
读入一组数据，返回值是这组数据中"1"的个数
{ int c; int i,j,num=0; for(i=0;i<m;i++) { for(j=0;j<n;j++) { scanf("%1d",&c); num+=c; a[i]=(a[i]<<1)+c; } } return num;}
//
交换一个状态中第i列和第j列，i从0开始计
void
Swap_Two_Row(
int
a[],
int
i,
int
j)
{ swap(a[i],a[j]);}
//
交换一个状态中第i列和第j列，i从0开始计,i>j
void
Swap_Two_Colum(
int
a[],
int
i,
int
j)
{ int k,p=1<<(n-j-1),q=1<<(n-i-1),r=i-j,x,y; for(k=0;k<m;k++) { x=a[k]&p; y=a[k]&q; a[k]=a[k]-x-y+(x>>r)+(y<<r); }}
//
反转一个状态中的第i行
void
Reverse_One_Row(
int
a[],
int
i)
{ int j,l=n>>1,x,y; for(j=0;j<l;j++) { x=a[i]&(1<<(n-j-1)); y=a[i]&(1<<(j)); a[i]=a[i]-x-y+(x>>(n-j-j-1))+(y<<(n-j-j-1)); }}
//
反转一个状态中的第i列
void
Reverse_One_Colum(
int
a[],
int
i)
{ short j,l=m>>1,r=1<<(n-i-1),x,y; for(j=0;j<l;j++) { x=a[j]&r; y=a[m-j-1]&r; a[j]=a[j]-x+y; a[m-j-1]=a[m-j-1]-y+x; } }
void
Insert_Front_Queue(NODE p)
{ for(short i=0;i<m;i++) key.a[i]=p.a[i]; it=Front_Hash.find(key); if(it!=Front_Hash.end()) return; //在Front_Q中已经有这个状态，返回 Front_Hash[key]=p.step; Front_Q.push(p); it=Back_Hash.find(key); if(it!=Back_Hash.end()) { ans=(p.step+it->second);//因为两个方向均满足BFS的性质，所以搜到的第一个解答即为答案 can=true; }}
void
Insert_Back_Queue(NODE p)
{ for(int i=0;i<m;i++) key.a[i]=p.a[i]; it=Back_Hash.find(key); if(it!=Back_Hash.end()) return; //在Back_Q中已经有这个状态，返回 Back_Hash[key]=p.step; Back_Q.push(p); it=Front_Hash.find(key); if(it!=Front_Hash.end())//插入Back_Q后看看Front_Q中有没有这个状态，有就说明搜到了解 { ans=(it->second+p.step);//搜到的第一个解即为答案 can=true; }}
bool
Equal(
int
a[],
int
b[])
{ for(short i=0;i<m;i++) if(a[i]!=b[i]) return false; return true;}
void
DBFS()
//
双向广搜主过程
{ NODE Front_last,Front_now;//从Front_Q队首拿出的第一个结点，新扩展出来的节点 NODE Back_last,Back_now;//从Back_Q队首拿出的第一个结点，新扩展出来的节点 while(!Front_Q.empty()) Front_Q.pop(); while(!Back_Q.empty()) Back_Q.pop(); Front_Hash.clear(); Back_Hash.clear(); // for(short i=0;i<m;i++) key.a[i]=s.a[i]; Front_Hash[key]=0; Front_Q.push(s); // for(short i=0;i<m;i++) key.a[i]=t.a[i]; Back_Hash[key]=0; Back_Q.push(t); //init while(!Front_Q.empty()||!Back_Q.empty()) { int step; if(!Front_Q.empty())//扩展正队列向 { step=Front_Q.front().step; while(!Front_Q.empty()&&Front_Q.front().step==step)//一次扩展一层，注意这个Front_Q.front().step==step { Front_last=Front_Q.front(); for(int i=0;i<m;i++) { for(int j=0;j<i;j++) { Front_now=Front_last; Swap_Two_Row(Front_now.a,i,j); Front_now.step++; Insert_Front_Queue(Front_now); if(can) return; } Front_now=Front_last; Reverse_One_Row(Front_now.a,i); Front_now.step++; Insert_Front_Queue(Front_now); if(can) return; } for(short i=0;i<n;i++) { for(short j=0;j<i;j++) { Front_now=Front_last; Swap_Two_Colum(Front_now.a,i,j); Front_now.step++; Insert_Front_Queue(Front_now); if(can) return; } Front_now=Front_last; Reverse_One_Colum(Front_now.a,i); Front_now.step++; Insert_Front_Queue(Front_now); if(can) return; } Front_Q.pop(); if(can) return; } } if(!Back_Q.empty())//扩展反向队列 { step=Back_Q.front().step; while(!Back_Q.empty()&&Back_Q.front().step==step)//一层一层扩展 { Back_last=Back_Q.front(); for(short i=0;i<m;i++) { for(short j=0;j<i;j++) { Back_now=Back_last; Swap_Two_Row(Back_now.a,i,j); Back_now.step++; Insert_Back_Queue(Back_now); if(can) return; } Back_now=Back_last; Reverse_One_Row(Back_now.a,i); Back_now.step++; Insert_Back_Queue(Back_now); if(can) return; } for(short i=0;i<n;i++) { for(short j=0;j<i;j++) { Back_now=Back_last; Swap_Two_Colum(Back_now.a,i,j); Back_now.step++; Insert_Back_Queue(Back_now); if(can) return; } Back_now=Back_last; Reverse_One_Colum(Back_now.a,i); Back_now.step++; Insert_Back_Queue(Back_now); if(can) return; } Back_Q.pop(); if(can) return; } } }}
int
main()
{ while(scanf("%d %d",&m,&n)!=EOF) { for(short i=0;i<m;i++) s.a[i]=t.a[i]=0; int cnt1=0; int cnt2=0; cnt1=input(s.a); cnt2=input(t.a); if(cnt1!=cnt2) { printf("No solution!\n"); continue; } s.step=t.step=0; if(Equal(s.a,t.a)) { puts("0"); continue; } can=false; ans=-1; DBFS(); if(can) printf("%d\n",ans); else puts("No solution!"); } return 0;}