洛谷 P1379 八数码难题 Label:判重&&bfs

特别声明:紫书上抄来的代码,详见P198

题目描述

在3×3的棋盘上，摆有八个棋子，每个棋子上标有1至8的某一数字。棋盘中留有一个空格，空格用0来表示。空格周围的棋子可以移到空格中。要求解的问题是：给出一种初始布局（初始状态）和目标布局（为了使题目简单,设目标状态为123804765），找到一种最少步骤的移动方法，实现从初始布局到目标布局的转变。

输入输出格式

输入格式：

输入初试状态，一行九个数字，空格用0表示

输出格式：

只有一行，该行只有一个数字，表示从初始状态到目标状态需要的最少移动次数(测试数据中无特殊无法到达目标状态数据)

输入输出样例

输入样例#1：

283104765

输出样例#1：

4

判重一 //set

代码

 #include<iostream>
 #include<cstring>
 #include<cstdio>
 #include<set>//测试
 #include<algorithm>
 using namespace std;
 typedef int state[];

 state st[],goal={,,,,,,,,};
 int dis[],dx[]={-,,,},dy[]={,,-,};

 set<int> vis;
 void init_lookup_table(){vis.clear();}
 int try_to_insert(int s){
     int v=;
     for(int i=;i<;i++)v=v*+st[s][i];
     if(vis.count(v)) return ;
     vis.insert(v);
     return ;
 }

 int bfs(){
     init_lookup_table();
     int front=,rear=;
     while(front<rear){
         state& s=st[front];
         if(memcmp(goal,s,sizeof(s))==)return front;

         int z;
         for(z=;z<;z++) if(!s[z]) break;
         int x=z/,y=z%;
         for(int d=;d<;d++){
             int newx=x+dx[d];
             int newy=y+dy[d];
             int newz=newx*+newy;
             if(newx>=&&newx<&&newy>=&&newy<){
                 state& t=st[rear];
                 memcpy(&t,&s,sizeof(s));//Copy
                 t[newz]=s[z];
                 t[z]=s[newz];
                 dis[rear]=dis[front]+;
                 if(try_to_insert(rear)) rear++;
             }
         }
         front++;
     }
     return ;
 }

 int main(){
 //    freopen("01.in","r",stdin);
     string s;cin>>s;
     for(int i=;i<=;i++)st[][i]=s[i]-'';

     int ans=bfs();
     if(ans>) printf("%d\n",dis[ans]);
     else printf("-1\n");
     return ;
 }

紫书上说stl很慢,但是......

膜拜洛谷测评机

不过这是一个好方法吧.比如状态很多但很分散就可以类比set

判重二 //hash

代码

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<set>//测试
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef int state[];

state st[],goal={,,,,,,,,};
int dis[],dx[]={-,,,},dy[]={,,-,};

const int hashsize=;
int head[hashsize],next[hashsize];
void init_lookup_table(){memset(head,,sizeof(head));}
int hash(state& s){
    int v=;
    for(int i=;i<;i++) v=v*+s[i];
    return v%;
}
int try_to_insert(int s){
    int h=hash(st[s]);
    int u=head[h];
    while(u){
        if(memcmp(st[u],st[s],sizeof(st[s]))== )return ;
        u=next[u];
    }
    next[s]=head[h];
    head[h]=s;
    return ;
}

int bfs(){
    init_lookup_table();
    int front=,rear=;
    while(front<rear){
        state& s=st[front];
        if(memcmp(goal,s,sizeof(s))==)return front;

        int z;
        for(z=;z<;z++) if(!s[z]) break;
        int x=z/,y=z%;
        for(int d=;d<;d++){
            int newx=x+dx[d];
            int newy=y+dy[d];
            int newz=newx*+newy;
            if(newx>=&&newx<&&newy>=&&newy<){
                state& t=st[rear];
                memcpy(&t,&s,sizeof(s));//Copy
                t[newz]=s[z];
                t[z]=s[newz];
                dis[rear]=dis[front]+;
                if(try_to_insert(rear)) rear++;
            }
        }
        front++;
    }
    return ;
}

int main(){
//    freopen("01.in","r",stdin);
    string s;cin>>s;
    for(int i=;i<=;i++)st[][i]=s[i]-'';

    int ans=bfs();
    if(ans>) printf("%d\n",dis[ans]);
    else printf("-1\n");
    return ;
}

震惊!!!

判重三 //编码(只适用于码数很小的情况下,比如30!就不行)

代码

 #include<iostream>
 #include<cstring>
 #include<cstdio>
 #include<set>//测试
 #include<algorithm>
 using namespace std;
 typedef int state[];

 state st[],goal={,,,,,,,,};
 int dis[],dx[]={-,,,},dy[]={,,-,};

 int vis[],fact[];
 void init_lookup_table(){
     fact[]=;
     for(int i=;i<;i++) fact[i]=fact[i-]*i;
 }
 int try_to_insert(int s){
     int code=;//把st[s]映射到整数code
     for(int i=;i<;i++){
         int cnt=;
         for(int j=i+;j<;j++)if(st[s][j]<st[s][i]) cnt++;
         code+=fact[-i]*cnt;
     }
     if(vis[code])return ;
     return vis[code]=;
 }

 int bfs(){
     init_lookup_table();
     int front=,rear=;
     while(front<rear){
         state& s=st[front];
         if(memcmp(goal,s,sizeof(s))==)return front;

         int z;
         for(z=;z<;z++) if(!s[z]) break;
         int x=z/,y=z%;
         for(int d=;d<;d++){
             int newx=x+dx[d];
             int newy=y+dy[d];
             int newz=newx*+newy;
             if(newx>=&&newx<&&newy>=&&newy<){
                 state& t=st[rear];
                 memcpy(&t,&s,sizeof(s));//Copy
                 t[newz]=s[z];
                 t[z]=s[newz];
                 dis[rear]=dis[front]+;
                 if(try_to_insert(rear)) rear++;
             }
         }
         front++;
     }
     return ;
 }

 int main(){
 //    freopen("01.in","r",stdin);
     string s;cin>>s;
     for(int i=;i<=;i++)st[][i]=s[i]-'';

     int ans=bfs();
     if(ans>) printf("%d\n",dis[ans]);
     else printf("-1\n");
     return ;
 }

总结起来就是:效率 hash>编码>set

另外这里有一个详细的转载：http://blog.csdn.net/ouxijv/article/details/7203027