USACO-Section 3.2 Magic Squares（BFS）
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描述
在成功地发明了魔方之后，鲁比克先生发明了它的二维版本，称作魔板。这是一张有8个大小相同的格子的魔板：
1 2 3 4 8 7 6 5
我们知道魔板的每一个方格都有一种颜色。这8种颜色用前8个正整数来表示。可以用颜色的序列来表示一种魔板状态，规定从魔板的左上角开始，沿顺时针方向依次取出整数，构成一个颜色序列。对于上图的魔板状态，我们用序列（1，2，3，4，5，6，7，8）来表示。这是基本状态。
这里提供三种基本操作，分别用大写字母“A”，“B”，“C”来表示（可以通过这些操作改变魔板的状态）：
“A”：交换上下两行； “B”：将最右边的一列插入最左边； “C”：魔板中央四格作顺时针旋转。
下面是对基本状态进行操作的示范：
A: 8 7 6 5
1 2 3 4
B: 4 1 2 3
5 8 7 6
C: 1 7 2 4
8 6 3 5
对于每种可能的状态，这三种基本操作都可以使用。
你要编程计算用最少的基本操作完成基本状态到目标状态的转换，输出基本操作序列。
格式
PROGRAM NAME: msquare
INPUT FORMAT:
(file msquare.in)
只有一行，包括8个整数，用空格分开（这些整数在范围 1——8 之间）不换行，表示目标状态。
OUTPUT FORMAT:
(file msquare.out)
Line 1: 包括一个整数，表示最短操作序列的长度。
Line 2: 在字典序中最早出现的操作序列，用字符串表示，除最后一行外，每行输出60个字符。
SAMPLE INPUT
2 6 8 4 5 7 3 1
SAMPLE OUTPUT
7 BCABCCB
强行理解题意，导致样例都过不了，调了一早上...（以后一定好好读题）
没注意给的是目标状态，还以为是初始状态
更没注意顺序是S形，与我用的顺序方式不一样
/*
ID: your_id_here
PROG: msquare
LANG: C++
*/
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <string>
#include <queue>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int HASH[8]={5040,720,120,24,6,2,1,1};
struct Node {
int a[9],has;
void get_hash() {//康托展开
int i,j,k;
has=0;
for(i=0;i<8;++i) {
k=0;
for(j=i+1;j<8;++j)
if(a[i]>a[j])
++k;
has+=HASH[i]*k;
}
}
void A() {
for(int i=0;i<4;++i)
swap(a[i],a[i+4]);
get_hash();
}
void B() {
int up=a[3],down=a[7];
for(int i=3;i>0;--i) {
a[i]=a[i-1];
a[i+4]=a[i+3];
}
a[0]=up;
a[4]=down;
get_hash();
}
void C() {
int tmp=a[1];
a[1]=a[5];
a[5]=a[6];
a[6]=a[2];
a[2]=tmp;
get_hash();
}
}sta,cur,u;
queue<Node> q;
int pre[40321],des;
char way[40321];
void bfs() {//宽搜，最先到达的状态用的步数一定最少
sta.get_hash();
des=sta.has;
for(int i=0;i<4;++i) {
sta.a[i]=i+1;
sta.a[7-i]=i+5;
}
sta.get_hash();
memset(pre,-1,sizeof(pre));
pre[sta.has]=-2;
q.push(sta);
while(!q.empty()) {
cur=q.front();
q.pop();
u=cur;
u.A();
if(pre[u.has]==-1) {
pre[u.has]=cur.has;
way[u.has]='A';
if(u.has==des)
return ;
q.push(u);
}
u=cur;
u.B();
if(pre[u.has]==-1) {
pre[u.has]=cur.has;
way[u.has]='B';
if(u.has==des)
return ;
q.push(u);
}
u=cur;
u.C();
if(pre[u.has]==-1) {
pre[u.has]=cur.has;
way[u.has]='C';
if(u.has==des)
return ;
q.push(u);
}
}
}
void print() {
string ans;
int nxt=des;
while(nxt!=-2) {
ans.push_back(way[nxt]);
nxt=pre[nxt];
}
printf("%d\n",ans.size()-1);
for(int i=ans.size()-2,cnt=0;i>=0;--i,++cnt) {
if(cnt==60) {
printf("\n");
cnt=0;
}
printf("%c",ans[i]);
}
printf("\n");
}
int main() {
freopen("msquare.in","r",stdin);
freopen("msquare.out","w",stdout);
for(int i=0;i<4;++i)
scanf("%d",sta.a+i);
for(int i=4;i<8;++i)
scanf("%d",sta.a+11
-i);
bfs();
print();
return 0;
}