1 /*代码一：DFS+Enum*/ 2  3 //本题只要求输出翻转的次数，因此BFS或DFS都适用 4  5  6 //Memory Time  7 //240K   344MS  8  9 10 #include<iostream>11 using namespace std;12 13 bool chess[6][6]={false};//利用的只有中心的4x414 bool flag;15 int step;16 int r[]={-1,1,0,0,0};//便于翻棋操作17 int c[]={0,0,-1,1,0};18 19 bool judge_all(void)//判断“清一色”20 {21     int i,j;22     for(i=1;i<5;i++)23         for(j=1;j<5;j++)24             if(chess[i][j]!=chess[1][1])25                 return false;26     return true;27 }28 29 void flip(int row,int col)//翻棋30 {31     int i;32     for(i=0;i<5;i++)33         chess[row+r[i]][col+c[i]]=!chess[row+r[i]][col+c[i]];34     return;35 }36 37 void dfs(int row,int col,int deep) //深搜的迭代回溯是重点，很容易混乱38 {39     if(deep==step)40     {41         flag=judge_all();42         return;43     }44 45     if(flag||row==5)return;46 47     flip(row,col);       //翻棋48     if(col<4)49         dfs(row,col+1,deep+1);50     else51         dfs(row+1,1,deep+1);52 53     flip(row,col);      //不符合则翻回来54     if(col<4)55         dfs(row,col+1,deep);56     else57         dfs(row+1,1,deep);58 59     return;60 }61 62 int main(void)63 {64     char temp;65     int i,j;66     for(i=1;i<5;i++)67         for(j=1;j<5;j++)68         {69             cin>>temp;70             if(temp=='b') 71                 chess[i][j]=true;72         }73 74     for(step=0;step<=16;step++)  //对每一步产生的可能性进行枚举75     {                            //至于为什么是16，考虑到4x4=16格，而每一格只有黑白两种情况，则全部的可能性为2^1676         dfs(1,1,0);77         if(flag)break;78     }79 80     if(flag)81         cout<<step<<endl;82     else83         cout<<"Impossible"<<endl;84     return 0;85 }

  1 /*代码二：BFS+Bit*/  2   3   4 //把矩阵看成一个16进制数  5 //每一行代表16进制数的一个字母（或数字），而每一个字母（或数字）又恰由4个二进制位数字0和1组成  6 //因此一个4x4矩阵是由16位0和1构成，是从 第0位 到 第15位  7 //如矩阵    8   9 //        * * * *      从右到左分别为第 0, 1, 2, 3位 10 //        % % % %      从右到左分别为第 4, 5, 6, 7位 11 //        # # # #      从右到左分别为第 8, 9,10,11位 12 //        @ @ @ @      从右到左分别为第12,13,14,15位 13  14 //代表16进制数   15  16 //   @@@@ #### %%%% **** 17 //  15      ←         0 18  19 //   将一个int的某位 取反 用该int与(0x1<<i)进行^操作。 20    21  22  23 #include<iostream>  24  25 struct unit 26 {  27     int x;   //用int的末16位记录16个位置的信息 28     int rounds;   //记录第几轮达到当前的状态 29     int i;   //记录该状态是通过翻动哪个棋子得来的，以避免返回先前的状态 30 };  31  32  33 //flip函数是从a状态通过翻动第i个棋子到达b状态 34  35 void flip(unit a, int i, unit& b)   //a是queue[p]的形参, 当前要翻动第i只棋子, b是queue[q]的引用 36 {  37     int x = i / 4, y = i % 4;   //x、y为当前要翻动的第i只棋子所对应内节点的坐标（就是所翻动棋子的行x列y） 38     b.x = a.x;      //即令queue[q].x=queue[p].x  ,即q先复制p（前一步）的状态，再对q进行翻转（对p状态无影响） 39     b.x = ((b.x) ^ (0x1 << (i)));    //将一个b.x的第i位 取反，其实就是把 第i只棋子 翻转 40     if (x > 0)  41         b.x = ((b.x) ^ (0x1 << (i - 4)));  //把 第i只棋子 上面的棋子翻转，当且仅当棋子i不在第0行时执行 42     if (x < 3)  43         b.x = ((b.x) ^ (0x1 << (i + 4)));  //把 第i只棋子 下面的棋子翻转，当且仅当棋子i不在第3行时执行 44     if (y > 0)  45         b.x = ((b.x) ^ (0x1 << (i - 1)));  //把 第i只棋子 右面的棋子翻转，当且仅当棋子i不在第0列时执行 46     if (y < 3)  47         b.x = ((b.x) ^ (0x1 << (i + 1)));  //把 第i只棋子 左面的棋子翻转，当且仅当棋子i不在第3列时执行 48     b.rounds = a.rounds + 1;   //当前执行翻转棋子的次数 49     b.i = i; //记录当前翻转的是第i只棋子 50     return; 51 }  52  53 int main()  54 {  55     /*queue*/  56     unit queue[100000];     //queue是一个队列，记录所有状态 57     queue[0].x = 0;   //初始化为16进制的0（16进制的0和10进制的0是一样的） 58     queue[0].i = -1;  59     queue[0].rounds = 0;  60      61     //judge used  62     bool used[100000]={false};    //used记录已经存在的状态 63     /*read in*/  64     char str[10];  65     for (int i = 0; i < 4; i++)  66     {  67         scanf("%s", str);  //一次输入一行字符串str（串长为4），输4次 68         for (int j = 0; j < 4; j++) 69             if (str[j] == 'b')   70                 queue[0].x = ((0x1 << (i * 4 + j)) | (queue[0].x));  //位运算，遇b该位置1 71     }                     // 0x1为16进制的1 72  73     int p = 0, q = 0;     //p，q分别是队列的头尾指针 74  75     //其实queue[p].x代表每一步的翻转前状态，queue[q].x代表每一步的翻转后状态 76  77     while (!((queue[q].x == 0) || (queue[q].x == 0xFFFF)))      //当16进制数queue[q].x 不为0（全0）或15（全1）时执行 78     {  79         for (int i = 0; i < 16; i++)   //最多翻动16只棋子，i代表第i只棋子 80         {  81             if(queue[p].i==i)   //若翻动当前棋子i的前一步所翻的棋子queue[p].i就是i，则跳过不翻动 82                 continue;  83             q++;   //尾指针后移一位，为新状态“开辟”新的记录空间 84             flip(queue[p], i, queue[q]);  85             if (used[queue[q].x])  //以棋盘的状态（一个16进制数）作为数组used的下标，对应的对象为true时说明这个状态已经出现过 86                 q--;               //在得到一个新状态的时候要检验之前时候存在这个状态，如果存在就把这个状态舍弃，即q--   87                                     //但是下一次循环则继续翻下一只棋子，与状态的舍弃无关，相当于本次所翻的棋子操作无效 88             else 89                 used[queue[q].x]=true; //若该状态没有出现过，则记录该状态 90             if ((queue[q].x == 0) || (queue[q].x == 0xFFFF))break; //棋盘状态为全0或全1时跳出for，由于while的条件关系，自然也跳出while 91         }  92  93         if (p==q) //此条件为真时，当且仅当BFS到最后一层的最后一种状态时仍没有匹配的状态（全0或全1） 94         {         //简单来说，就是当搜索到最后一层时，程序通过条件结束for,而不是通过break 95             printf("Impossible");    //直至搜索结束，队列queue中都没有目标状态（此时为impossible）。  96             break;  97         }  98  99         p++; //头指针后移一位，把当前状态作为初始状态100     } 101     if ((queue[q].x == 0) || (queue[q].x == 0xFFFF))   //这是为了隔离因"impossible"时跳出while的情况102         printf("%d\n", queue[q].rounds); 103     return 0; 104 }