接上回,如图所示,这是黑白棋的一个变种,Solitaire也是一种在智能手机上普遍存在的一种游戏。和翻转棋(Flip Game)一样,西洋跳棋(Solitaire)也没有正统的黑白棋(奥赛罗,又称Othello)受关注,但毕竟这也属于黑白棋的常见的一个变种,所以 我在这里还是将其收录了。

其规则同样很简单,只是比Flip Game多了一条规则,变为了如下的两条(棋子的颜色相同,假设一个8*8的棋盘上一共只有4个棋子)

(1)        每个棋子可以自由移动一个单位长度。

(2)        任何一个棋子如果相邻位置有棋子而后面一位又没有棋子的话,是可以跳过的。

有了以上两个规则,我们看看此问题的AI吧,还是先说明下Source——(POJ 1198),这里我们依然采用BFS,当然,纯粹的单向BFS当然也是可解的,但是,考虑到该问题的某些对称性,我们在这里采用双向BFS,可以提高对该问题求解的时间效率。

  1  /*
  2     Highlights:
  3    (1)开的空间为什么是1<<24,这个是有解释的,而且bitset也可以装载下来,该容器也可以节省部分空间
  4    (2)开两个不同的方向数组,但是,保持对应的关系,这在判断是否可以跳跃的时候有帮助
  5    (3)关于结构体里面的与结构体名同名的函数的成员变量设置,我会在后面给出说明
  6    (4)两个队列容器共同搜索,不然,搜索八步的话,需要浪费很长的时间以及很大的空间,都不划算
  7    (5)在搜索之前,每次一个变化都用sort进行二维点的排序处理
  8    (6)利用Hash容器来看看最终是否匹配,其实,这一点上看map容器也是可以的,只是Hash容器更好,其原因在(1)中也已经说明了
  9  */
 10  
 11  #include<iostream>
 12  #include<cstdio>
 13  #include<bitset> //STL容器
 14  #include<cstring>
 15  #include<algorithm> //C++自带的算法库
 16  #include<queue> //STL容器
 17  using namespace std;
 18  
 19  const int N=((1<<24)+10); //开这么大一个空间,也是为了增强容错性能
 20  
 21  bitset<N> hash1;
 22  bitset<N> hash2; //bitset容器是可以节省内存的
 23  
 24  int dir1[4][2]={{-1,0},{1,0},{0,1},{0,-1}};//上下左右四个方向的移动
 25  int dir2[4][2]={{-2,0},{2,0},{0,2},{0,-2}};//上下左右四个方向的跳跃
 26  
 27  char map1[9][9],map2[9][9]; //数组也尽量开大一点
 28  
 29  struct Dir
 30  {
 31    int x,y;       
 32  };
 33  
 34  struct Node
 35  {
 36    Dir dir[4];
 37    int step;
 38    char map[9][9];
 39    Node() //初始化这个结构体的成员变量,其左右相当于类中的构造函数
 40    {
 41      for(int i=0;i<9;i++)
 42      {
 43        for(int j=0;j<9;j++)
 44        {
 45          map[i][j]='A';        
 46        }        
 47      }      
 48      step=0; //初始的步数为0
 49    }       
 50  };
 51  
 52  Node start,end;
 53  
 54  //以下是两个内联函数,其在函数调用的地方直接展开,但是不适合
 55  //在很长的函数代码中使用,这样会使代码总长度过于冗长
 56  
 57  //对坐标进行排序
 58  inline bool cmp(const Dir &a,const Dir &b)
 59  {
 60    if(a.x==b.x) return a.y<b.y;
 61    else return a.x<b.x;       
 62  }
 63  
 64  //将二维坐标转换成一维的
 65  inline int Hash(const Node &node)
 66  {
 67    int num;
 68    int sum=0;
 69    for(int i=0;i<4;i++)
 70    {
 71      //(0*8+1到7*8+8也就是标注了1到64这64个点)
 72      //这里我们可以看到为什么对N的设立是1<<24+10了,因为2^6^4=2^24
 73      //int类型是32位的,也完全可以存下来
 74      num=(node.dir[i].x-1)*8+node.dir[i].y;
 75      sum=64*sum+num;        
 76    }       
 77  }
 78  
 79  void BFS()
 80  {
 81    //设立两个队列容器双向搜索
 82    queue<Node> Q1, Q2;
 83    Q1.push(start);
 84    Q2.push(end);
 85    //开启一个结点和相邻的结点,并重置hash表
 86    Node now, next;
 87    hash1.reset();
 88    hash2.reset();
 89    hash1[ Hash(start)] = true;
 90    hash2[ Hash(end)] = true;
 91    int x, y;
 92    
 93    //由于这里是最多八步,两个队列分别移动四步就可以了
 94    for(int step = 0; step < 4; step++)
 95    {
 96      while(!Q1.empty())
 97      {
 98        next = now = Q1.front();
 99        Q1.pop();
100        //搜索到第4步的时候,跳出循环
101        if(next.step > 4)
102          break;
103        for(int i = 0; i < 4; i++) // 四个点 D表示棋子,A表示空白
104        {
105          for(int j = 0; j < 4; j++)
106          {
107            // 先搜一步的方向
108            next = now;
109            x = now.dir[i].x + dir1[j][0];
110            y = now.dir[i].y + dir1[j][1];
111            if(x >= 1 && x <= 8 && y >= 1 && y <= 8 && now.map[x][y] != 'D')
112            {
113              next.dir[i].x = x;
114              next.dir[i].y = y;
115              next.step = now.step + 1;
116              //这里转换过来,移动一步的位置置D而原来的位置置A 
117              next.map[x][y] = 'D';
118              next.map[now.dir[i].x][now.dir[i].y] = 'A';
119              sort(next.dir, next.dir + 4 , cmp);
120              //如果已经遍历过,就继续了
121              if(hash1[ Hash(next) ])
122                continue;
123              if(hash2[ Hash(next) ] )
124              {
125                //如果该状态在end搜过来hash过的就说明存在
126                printf("YES\n");
127                return;
128              }
129              //将next结点标记,并载入队列中
130              hash1[ Hash(next) ] = true;
131              Q1.push(next);
132            }
133          }
134          //再搜索两步,也就是跨越的方向
135          for(int j = 0; j < 4; j++)
136          {
137            next = now;
138            x = now.dir[i].x + dir2[j][0];
139            y = now.dir[i].y + dir2[j][1];
140            //跨越的条件
141            if(x >= 1 && x <= 8 && y >= 1 && y <= 8 &&
142                       now.map[now.dir[i].x + dir1[i][0] ][now.dir[i].y + dir1[i][1] ] == 'D'
143                       && now.map[x][y] != 'D')
144            {
145              next.dir[i].x = x;
146              next.dir[i].y = y;
147              next.step = now.step + 1;
148              next.map[x][y] = 'D';
149              next.map[now.dir[i].x][now.dir[i].y] = 'A';
150              sort(next.dir, next.dir + 4 , cmp);
151              if(hash1[ Hash(next) ])
152                continue;
153              if(hash2[ Hash(next) ] )
154              {
155                printf("YES\n");
156                return ;
157              }
158              hash1[ Hash(next) ] = true;
159              Q1.push(next);
160            }
161          }
162        }
163      }
164      
165      //同理,对Q2队列的妹一种情况采用相似的搜索,这里直接搬砖,如果将相似的功能封装入一个函数的话,代码也许就没有这么长了
166      while(!Q2.empty())
167      {
168        next = now = Q2.front();
169        Q2.pop();
170        //这里应该是说如果四步都已经搜索完了,则只有退出,但是,这里为什么用next.step==step+1而不与上面的next.step>4相同,现在我还没有弄清楚
171        if(next.step == step + 1)
172          break;
173        for(int i = 0; i < 4; i++)
174        // 四个点 D表示棋子,A表示空白
175        {
176          for(int j = 0; j < 4; j++)
177          {
178            next = now;
179            x = now.dir[i].x + dir1[j][0];
180            y = now.dir[i].y + dir1[j][1];
181            if(x >= 1 && x <= 8 && y >= 1 && y <= 8 && now.map[x][y] != 'D')
182            {
183              next.dir[i].x = x;
184              next.dir[i].y = y;
185              next.step = now.step + 1;
186              next.map[x][y] = 'D';
187              next.map[now.dir[i].x][now.dir[i].y] = 'A';
188              sort(next.dir, next.dir + 4 , cmp);
189              if(hash2[ Hash(next)])
190                continue;
191              if(hash1[ Hash(next)])
192              {
193                printf("YES\n");
194                return ;
195              }
196              hash2[ Hash(next) ] = true;
197              Q2.push(next);
198            }
199          }
200          for(int j = 0; j < 4; j++)
201          {
202            next = now;
203            x = now.dir[i].x + dir2[j][0];
204            y = now.dir[i].y + dir2[j][1];
205            if(x >= 1 && x <= 8 && y >= 1 && y <= 8 &&
206                      now.map[now.dir[i].x + dir1[i][0] ][now.dir[i].y + dir1[i][1] ] == 'D'
207                      && now.map[x][y] != 'D')
208            {
209              next.dir[i].x = x;
210              next.dir[i].y = y;
211              next.step = now.step + 1;
212              next.map[x][y] = 'D';
213              next.map[now.dir[i].x ][now.dir[i].y ] = 'A';
214              sort(next.dir, next.dir + 4 , cmp);
215              if(hash2[ Hash(next)])
216                continue;
217              if(hash1[ Hash(next) ] )
218              {
219                printf("YES\n");
220                return ;
221              }
222              hash2[ Hash(next) ] = true;
223              Q2.push(next);
224            }
225          }
226        }
227      }
228    }
229    printf("NO/n");
230    return ;
231  }
232  
233  int main()
234  {
235    int x,y;
236    //每一行的前面两个数和后面六个数是需要区分开来的
237    while(scanf("%d%d",&x,&y)!=EOF) //读到文件尾
238    {
239      Node ss,ee; //收尾结点
240      ss.map[x][y]='D';
241      ss.dir[0].x=x;
242      ss.dir[0].y=y;
243      for(int i=1;i<4;i++)
244      {
245        scanf("%d%d",&x,&y);
246        ss.map[x][y]='D';
247        ss.dir[i].x=x;
248        ss.dir[i].y=y;        
249      }               
250      for(int i=0;i<4;i++)
251      {
252        scanf("%d%d",&x,&y);
253        ee.map[x][y]='D';
254        ee.dir[i].x=x;
255        ee.dir[i].y=y;        
256      }               
257      start=ss;
258      end=ee;
259      //分别按照cmp函数的规则对这八个点四个四个地排序
260      sort(start.dir,start.dir+4,cmp);
261      sort(end.dir,end.dir+4,cmp);
262      BFS();  
263    }
264    return 0;   
265  }

如图,以下是解释结构体的名字和其内的函数名同名的情况:

 

转载于:https://www.cnblogs.com/tuanzang/archive/2013/02/27/2935835.html

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