深度优先、广度优先和A*算法实现的重排九宫问题

• 问题描述

在3×3的方格上分别放置1，2，3，4，5，6，7，8，9的八张排，初始状态为S0，目标状态为Sg，计算出从S0到Sg的方法。

• 代码及说明
  /**/ /******************************************************************************
   * 使用深度优先、广度优先和A*算法解决九宫问题
  ******************************************************************************/
  
  #include < stdio.h >
  #include < iostream.h >
  #include < string .h >
  #include < stdlib.h >
  
  
  
  #include " data.h "
  #include " queue.h "
  #include " stack.h "
  #include " link.h "
  
  
  #define  DEEPSEARCH    1    
  #define  WIDESEARCH    2    
  #define  ASTART    3        
  
  #define  SEARCHTYPE WIDESEARCH    // 定义使用广度优先
  
  
  // #define SHOWPROCESS     // 定义是否显示中间过程
  
  
  
  class  SearchTree ... {    
  private:
  /**//***********************定义open表的数据类型************************/
  #if SEARCHTYPE==WIDESEARCH
      Queue open;
  #elif SEARCHTYPE==DEEPSEARCH
      Stack open;
  #else    
      Link open;
  #endif
  
  
      Stack close;
  public:
      void init();    //初始化数据
      void extend();       //扩展close表尾节点并添加进open表

       void  moveToClose();     // 将open表的头节点移动到close表中
       bool  success();         // 判断搜索是否成功
       bool  openEmpty();     // 判断open表是否为空
       void  showAnswer();     // 显示最终结果
  } ;
  
  void  SearchTree::showAnswer() ... {
      close.show();
  }
  
  bool  SearchTree::openEmpty() ... {
      return open.empty();
  }
  
  
  void  SearchTree::extend() ... {
      DATATYPE temp[LINE][ROW],buf[LINE][ROW];
      Data *pid;
      int n,m;
      pid=close.getTop(*buf);    //将close表的最后一项记录复制到buf中
      for(n=0;n<LINE;n++)
          for(m=0;m<ROW;m++)
              if(buf[n][m]==0)//寻找buf中0所在的位置，0表示空格
                  goto L1;
  L1:
  
  
      memcpy(temp,buf,DATASIZE*sizeof(DATATYPE));    
      if(n!=0)...{    //空格上移
          temp[n][m]=temp[n-1][m];
          temp[n-1][m]=0;
          if(close.exist(*temp)==false) open.push(*temp,&pid);
  #ifdef SHOWPROCESS    //宏定义，决定时候输出中间过程
          cout<<"move below data to open table:"<<endl;
          showElement(*temp);
          getchar();
  #endif
      }
  
  
  
      memcpy(temp,buf,DATASIZE*sizeof(DATATYPE));
      if(n!=2)...{    //空格下移
          temp[n][m]=temp[n+1][m];
          temp[n+1][m]=0;
          if(close.exist(*temp)==false) open.push(*temp,&pid);
  #ifdef SHOWPROCESS
          cout<<"move below data to open table:"<<endl;
          showElement(*temp);
          getchar();
  #endif
      }
      
      memcpy(temp,buf,DATASIZE*sizeof(DATATYPE));
      if(m!=0)...{    //空格左移
          temp[n][m]=temp[n][m-1];
          temp[n][m-1]=0;
          if(close.exist(*temp)==false) open.push(*temp,&pid);
  #ifdef SHOWPROCESS
          cout<<"move below data to open table:"<<endl;
          showElement(*temp);
          getchar();
  #endif
      }
  
      
      memcpy(temp,buf,DATASIZE*sizeof(DATATYPE));
      if(m!=2)...{    //空格右移
          temp[n][m]=temp[n][m+1];
          temp[n][m+1]=0;
          if(close.exist(*temp)==false) open.push(*temp,&pid);
  #ifdef SHOWPROCESS
          cout<<"move below data to open table:"<<endl;
          showElement(*temp);
          getchar();
  #endif
      }