LQ0132 卡片换位BFS

Posted 2022-11-26 海岛Blog

题目来源：[蓝桥杯2016初赛 C++ C组H题

题目描述
你玩过华容道的游戏吗？这是个类似的，但更简单的游戏。看下面 3 x 2 的格子

    +---+---+---+
    | A | * | * | 
    +---+---+---+
    | B |   | * |
    +---+---+---+

在其中放5张牌，其中A代表关羽，B代表张飞，* 代表士兵。还有一个格子是空着的。
你可以把一张牌移动到相邻的空格中去(对角不算相邻)。
游戏的目标是：关羽和张飞交换位置，其它的牌随便在哪里都可以。

输入格式
输入存在多组测试数据，对于每组测试数据：
输入两行6个字符表示当前的局面

输出格式
对于每组测试数据输出一个整数表示答案

输入样例

• A
  **B
  A B

---

输出样例
17
12

问题分析
这是一个求最少移动的数量的题（题面没有讲清楚，BUG），用BFS来解决。
一种做法是，每个状态用字符串来存储，会稍微慢一些，好在规模小。
另外一种做法是，每个状态存储A、B和空格位置（坐标）来实现。

AC的C++语言程序如下：

/* LQ0132 卡片换位 */

#include <iostream>
#include <queue>
#include <cstdio>
#include <cstring>

using namespace std;

const int drow[] = -1, 0, 1, 0;
const int dcol[] = 0, 1, 0, -1;

const int R = 2, C = 3;
struct Node 
    int ar, ac, br, bc, sr, sc, step;
;

char g[R][C + 1];
bool vis[R][C][R][C][R][C];

int bfs(Node s)

    memset(vis, false, sizeof vis);

    vis[s.ar][s.ac][s.br][s.bc][s.sr][s.sc] = true;

    queue<Node> q;
    s.step = 0;
    q.push(s);
    while (!q.empty()) 
        Node t = q.front();
        q.pop();
        for (int i = 0; i < 4; i++) 
            int nr = t.sr + drow[i];
            int nc = t.sc + dcol[i];
            if (0 <= nr && nr < R && 0 <= nc && nc < C) 
                Node ns = t;
                ns.sr = nr;
                ns.sc = nc;
                ns.step++;
                if (nr == t.ar && nc == t.ac)
                    ns.ar = t.sr, ns.ac = t.sc;
                if (nr == t.br && nc == t.bc)
                    ns.br = t.sr, ns.bc = t.sc;
                if (ns.ar == s.br && ns.ac == s.bc && ns.br==s.ar && ns.bc==s.ac)
                    return ns.step;
                if (vis[ns.ar][ns.ac][ns.br][ns.bc][ns.sr][ns.sc] == false) 
                    vis[ns.ar][ns.ac][ns.br][ns.bc][ns.sr][ns.sc] = true;
                    q.push(ns);
                
            
        
    
    return -1;


int main()

    while (gets(g[0])) 
        gets(g[1]);

        Node s;
        for (int i = 0; i < R; i++)
            for (int j = 0; j < C; j++)
                if (g[i][j] == 'A')
                    s.ar = i, s.ac = j;
                else if (g[i][j] == 'B')
                    s.br = i, s.bc = j;
                else if (g[i][j] == ' ')
                    s.sr = i, s.sc = j;

        cout << bfs(s) << endl;
    

    return 0;

AC的C++语言程序如下：

/* LQ0132 卡片换位 */

#include <iostream>
#include <queue>
#include <unordered_map>

using namespace std;

const int R = 2, C = 3;
string s, s1, s2;
int cnxa, cnxb;

int drow[] = -1, 0, 1, 0;
int dcol[] = 0, 1, 0, -1;

int bfs()

    unordered_map<string, int> m;
    queue<string> q;
    q.push(s);
    m[s] = 0;

    while (!q.empty()) 
        string t = q.front();
        q.pop();
        if (t.find('A') == cnxb && t.find('B') == cnxa)
            return m[t];

        int k = t.find(' ');
        int r = k / C, c = k % C, d = m[t];
        for (int i = 0; i < 4; i++) 
            int nr = r + drow[i];
            int nc = c + dcol[i];
            if (0 <= nr && nr < R && 0 <= nc && nc < C) 
                swap(t[k], t[nr * C + nc]);
                if (m.count(t) == 0) 
                    q.push(t);
                    m[t] = d + 1;
                
                swap(t[k], t[nr * C + nc]);
            
        
    
    return -1;


int main()

    while (getline(cin, s1) && getline(cin, s2)) 
        s = s1 + s2;

        cnxa = s.find('A');
        cnxb = s.find('B');

        cout << bfs() << endl;
    

    return 0;