挑战程序设计(算法和数据结构)

九宫格

题目19.2链接：8 Puzzle
需要自己定义转移状态，并使用BFS来确定最小路径。标准的BFS题，只不过状态不好定义。
代码如下：

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <map>
#include <queue>
using namespace std;const int N = 3;
const int N2 = 9;
int dx[5] = {0, 0, 1, -1};
int dy[5] = {1, -1, 0, 0};
//string dir[5] = {"r", "l", "d", "u"};//右、左、下、上
char dir[5] = {'r', 'l', 'd', 'u'};//右、左、下、上
struct Puzzle
{int f[N2];//矩阵数组int space;//空格的下标string path;//路径bool operator < (const Puzzle &p) const {//重载<，以便于map使用其为key值for(int i=0; i<N2; i++){if(f[i]==p.f[i]) continue;return f[i] > p.f[i];}return false;}
};
Puzzle P;
bool isTarget(Puzzle s)
{for(int i=0; i<N2-1; i++){if(s.f[i]!=i+1) return 0;}return 1;
}
int bfs(Puzzle P)
{map<Puzzle, bool> V;queue<Puzzle> Q;Q.push(P);//先进一个初始元素V[P] = true;//标记已访问Puzzle u, v;while(!Q.empty()){u = Q.front();Q.pop();if(isTarget(u)) return u.path.size();//到达目标状态退出int sx = u.space/N, sy = u.space%N;//求空格的坐标//cout << 1 << endl;for(int i=0; i<4; i++)//遍历四个方向{int tx = sx + dx[i], ty = sy + dy[i];//下一步if(tx>=N || tx<0 || ty>=N || ty<0) continue;//出矩阵v = u;//新状态swap(v.f[u.space], v.f[tx*N+ty]);v.space = tx*N+ty;if(!V.count(v))//还没遍历过{V[v] = true;v.path += dir[i];Q.push(v);}}}return -1;
}
int main()
{for(int i=0; i<N2; i++){cin >> P.f[i];if(P.f[i]==0){P.space = i;}}P.path = "";cout << bfs(P) << endl;return 0;
}

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