bfs是什么意思_bfs实现

全栈程序员-用户IM • 2022年8月9日下午11:00 • 未分类

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Rubik 先生在发明了风靡全球的魔方之后，又发明了它的二维版本——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到最左边；
C：魔板中央对的4个数作顺时针旋转。

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特殊状态的转换，输出基本操作序列。

注意：数据保证一定有解。

输入格式
输入仅一行，包括 8 个整数，用空格分开，表示目标状态。

输出格式
输出文件的第一行包括一个整数，表示最短操作序列的长度。

如果操作序列的长度大于0，则在第二行输出字典序最小的操作序列。

数据范围
输入数据中的所有数字均为 1 到 8 之间的整数。

输入样例：
2 6 8 4 5 7 3 1
输出样例：
7
BCABCCB

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define x first
#define y second
const int N = 1e2 + 10;
unordered_map<string,bool>vis;
unordered_map<string,pair<string,char> >path;
char a[N];
char g[2][4];
string End;
string op(string s,int type){ 
   
    for(int i = 0;i < 4;i ++){ 
   
        g[0][i] = s[i];
    }
    for(int i = 0;i < 4;i ++){ 
   
        g[1][i] = s[8 - i - 1];
    }
    if(type == 1){ 
   
        for(int i = 0;i < 4;i ++){ 
   
            swap(g[0][i],g[1][i]);
        }
    }else if(type == 2){ 
   
        char t = g[0][3];
        for(int i = 2;i >= 0;i --){ 
   
            g[0][i + 1] = g[0][i];
        }
        g[0][0] = t;
        t = g[1][3];
        for(int i = 2;i >= 0;i --){ 
   
            g[1][i + 1] = g[1][i];
        }
        g[1][0] = t;
    }else { 
   
        int t = g[0][2];
        g[0][2] = g[0][1];
        g[0][1] = g[1][1];
        g[1][1] = g[1][2];
        g[1][2] = t;
    }
    string res = "";
    for(int i = 0;i < 4;i ++){ 
   
        res.append(1,g[0][i]);
    }
    for(int i = 3;i >= 0;i --){ 
   
        res.append(1,g[1][i]);
    }
    return res;
}
void bfs(string start){ 
   
    queue<string>q;
    q.push(start);
    vis[start] = true;
    path[start] = { 
   "",'A'};
    while(!q.empty()){ 
   
        string t = q.front();
        q.pop();
        if(t == End)break;
        for(int i = 1;i <= 3;i ++){ 
   
            string tt = op(t,i);
            if(vis.find(tt) != vis.end())continue;
            vis[tt] = true;
            q.push(tt);
            path[tt] = { 
   t,'A' + i - 1};
        }
    }
    vector<char>res;
    string x = End;
    while(path[x].x != ""){ 
   
        res.push_back(path[x].y);
        x = path[x].x;
    }
    reverse(res.begin(),res.end());
    cout<<res.size()<<endl;
    for(int i = 0;i < res.size();i ++){ 
   
        cout<<res[i];
    }
}
int main(){ 
   
    string start = "";
    End = "";
    for(int i = 0;i < 8;i ++){ 
   
        cin>>a[i];
        End.append(1,a[i]);
    }
    bfs("12345678");
    return 0;
}